Konstruktion und prozesstechnische Optimierung einer Anlage zur amorphen und rekuperativen Erstarrung von Schlackensystemen integrierter Hüttenwerke

Konstruktion und prozesstechnische Optimierung einer Anlage zur amorphen und rekuperativen Erstarrung von Schlackensystemen integrierter Hüttenwerke von Firsbach,  Felix
Die Wärme von Schlacken der Eisen- und Stahlherstellung ist ein bisher noch ungenutztes Potential für erhöhte Energieeffizienz von integrierten Hüttenwerken. Zusammen mit dem Fokus auf die materielle Nutzung dieser Schlacke ist der Beitrag zur Entwicklung eines Verfahrens zur trockenen Wärmerückgewinnung von Schlacken das Forschungsziel dieser Arbeit. In der vorliegenden Arbeit wird ein Anlagenkonzept zur trockenen Rückgewinnung von thermischer Energie flüssiger Hochofenschlacke basierend auf einer Vorgängerarbeit weiterentwickelt und mit neu konstruierten Demonstratoren mittles Versuchen und Simulationen untersucht. Die entwickelte Anlage umfasst die Module 1) Schlackenverteiler, 2) primärer Wärmetauscher, 3) sekundärer Wärmetauscher, 4) tertiärer Wärmetauscher, 5) quartärer Wärmetauscher. Die abgestochene Hochofenschlacke wird in den Schlackenverteiler gegossen, welcher den Schlackenmassenstrom homogenisiert. Die Wärmetauscher entziehen der Schlacke thermische Energie und übergeben diese an das Wärmeträgermedium Thermoöl. Hochofenschlacke erstarrt dabei durch ausreichend ausgelegte Abkühlraten amorph. Im quartären Wärmetauscher wird bei industriellen Versuchen die thermische Energie an einen Winderhitzer zur Vorerwärmung von Brennluft transferiert. Der Charakter verschiedener Schlacken der Eisen- und Stahlindustrie wird erläutert und potentiell für die Schlackenwärmerückgewinnung über die entwickelte Anlage erörtert. Weitere Anwendungsmöglichkeiten der über das Anlagenkonzept produzierbaren amorphen Hochofenschlackenplatten wurden untersucht.
Aktualisiert: 2018-08-17
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Numerische Optimierung einer Turbinenstufe für Abgasturbolader unter Berücksichtigung pulsierender Abgasströmung

Numerische Optimierung einer Turbinenstufe für Abgasturbolader unter Berücksichtigung pulsierender Abgasströmung von Kosch,  Mathias
Diese Arbeit ermöglicht umfangreiche Einblicke in die Betriebszustände der Turbinenstufe von Abgasturboladern unter pulsierender Gasströmung. Aufbauend auf einer Literaturanalyse und der Vorstellung der Methodik für die genutzte Software, erfolgt die Herleitung der Randbedingungen der numerischen Simulationen. Auf Basis von 3D CFD - Studien werden wichtige Aspekte zu den Turbinenbetriebsbereichen und den, über der Gaspulsation veränderlichen, Charakteristika der Strömung durch die Turbinenstufe gezeigt. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen wird dann eine Optimierung der Turbinenstufe mit Hilfe numerischer Simulationssoftware vorgenommen. Erstmals wird eine Methodik für die Identifikation von den unter Abgaspulsation relevanten Turbinenbetriebsbereichen vorgestellt, die eine gezielte Steigerung des effektiven Turbinenwirkungsgrades ermöglicht. Auf Basis der erarbeiteten Methodik, wird eine vorhandene Referenzturbinenstufe für den Betrieb unter pulsierender Abgasströmung optimiert. Ein neuartiger Pulsationsprüfstand wird genutzt, um das Optimierungsergebnis unter stationärer - und pulsierender Gasströmung experimentell nachzuweisen.
Aktualisiert: 2018-08-17
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Hierarchische Mikrosiebe für fluidische Anwendungen – Filtertechnische Charakterisierung und mikrotechnische Herstellung

Hierarchische Mikrosiebe für fluidische Anwendungen – Filtertechnische Charakterisierung und mikrotechnische Herstellung von Schlehuber,  Dennis
Mikrosiebe sind aufgrund ihrer einheitlichen Porenstruktur und der damit verbundenen hohen Trennschärfe ein vielversprechendes Filtermedium für fluidische Anwendungen. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der laserbasierten Herstellung sowie der strömungstechnischen Charakterisierung hierarchischer Mikrosiebe. Diese hierarchischen Mikrosiebe weisen sowohl eine Porenstruktur als auch auch eine Profilierung in Form von Mikrokanälen auf, wodurch die Gefahr einer Verblockung gesenkt werden kann. Für klassische Mikrosiebe sowie für die hier entwickelten hierarischen Kanalsiebe werden mathematisch-analytische Modelle hergeleitet, mit deren Hilfe vorhergsagt werden kann, bei welchen Prozessparametern ein sphärisches Partikel aus einer Pore bzw. von der neuartigen Kanalstruktur gelöst wird. In paxisnahen Durchflussversuchen wird gezeigt, dass sowohl im Dead-End- als auch in Cross-Flow-Betrieb die neuartigen Kanalsiebe höhere Standzeiten aufweisen als klassische Mikrosiebe.
Aktualisiert: 2018-08-17
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LNG Report 2018/2019

LNG Report 2018/2019 von Tim-Oliver,  Frische
Der LNG-Report 2018/2019 gibt abermals einen umfassenden Überblick über aktuelle Entwicklungen und Projekte beim Zukunftstreibstoff LNG. Beleuchtet werden technische Entwicklungen, bestehende Potenziale und umgesetzte Projekte in den Bereichen Schifffahrt, Straßen- und Schienenverkehr. Dabei zeigt sich, dass die Verwendung von LNG als Treibstoff vor allem in der Schifffahrt inzwischen deutliche Fortschritte verzeichnet. Abgerundet wird der LNG-Report durch Service- und Anbieterinformationen rund um das Thema LNG. Die DVV Media Group gibt den Report bereits zum vierten Mal heraus und bündelt darin die Kompetenz ihrer Redaktionen von DVZ, THB und Schiff&Hafen.
Aktualisiert: 2018-08-17
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ZBV: Zwei-Bode-Plots-Verfahren

ZBV: Zwei-Bode-Plots-Verfahren von Zacher,  Serge
Die Stabilitätsuntersuchung und die Reglereinstellung gehören zu klassischen Aufgaben der Regelungstechnik. Dabei wird angenommen, dass die Übertragungsfunktionen des Reglers und der Strecke gegeben sind. Daraus werden die Übertragungsfunktionen des aufgeschnittenen Regelkreises und des geschlossenen Regelkreises bestimmt. Für die Stabilitätsuntersuchung sind mehrere Verfahren bekannt: die direkte Lösung der charakteristischen Gleichung des geschlossenen Regelkreises; die Stabilitätsprüfung des geschlossenen Regelkreises nach algebraische Kriterien wie Hurwitz-Stabilitätskriterium oder im Frequenzbereich nach Ortskurven und Bode-Diagrammen des offenen Kreises. Das bekannteste davon ist das Stabilitätskriterium von Nyquist. Wenig bekannt in der linearen Regelungstechnik ist das Zweiortskurvenverfahren (Z.O.V.), das von A. Leonhard (1940) vorgeschlagen, dann von W. Oppelt und O. Schäfer ausgebaut wurde. Der wesentliche Vorteil des Z.O.V. besteht darin, dass man keinen Frequenzgang des gesamten offenen Regelkreises bilden soll, sondern nur die einzelnen Frequenzgänge des Reglers und der negativ inversen Strecke. Jedoch ist das Z.O.V. nur für nichtlineare Regelkreise geeignet. Die Anwendung des Z.O.V. für lineare Regelkreise ist eher eine Seltenheit, da die Stabilitätsanalyse anhand Ortskurven nach diesem Verfahren viel komplizierter ist als nach dem Nyquist-Stabilitätskriterium. Dagegen ist das Zwei-Bode-Plots Verfahren (ZBV), dass von S.Zacher aus dem Z.O.V. hergeleitet und ausführlich in seinem Buch „Das zweite Leben des Zweiortskurvenverfahrens“, 2017, ISBN 978-3-937638-36-2, beschrieben wurde, frei von Nachteilen des Z.O.V. und einfach für lineare Regelkreise anwendbar. Die kurze Beschreibung des ZBV mit einem Beispiel findet man im Buch S. Zacher, M. Reuter: „Regelungstechnik für Ingenieure“, Springer Vieweg Verlag, 15. Auflage, 2017. Im vorliegenden Buch ist die Einstellung von Standardreglern, wie PI, PD unde PID, mittels ZBV anhand Beispiele beschrieben und mit MATLAB simuliert, sowie sind die Vorteile des ZBV gegenüber renommierten Nyquist-Stabilitätskriterium gezeigt.
Aktualisiert: 2018-08-19
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Interaktives und wissensbasiertes Informationssystem für manuelle Tätigkeiten

Interaktives und wissensbasiertes Informationssystem für manuelle Tätigkeiten von Dander,  Holger
Arbeitskräfte in der manuellen Montage stehen vor der Herausforderung, in einer sich wechselnden Fertigungsumgebung qualitativ hochwertige Arbeit zu leisten. Jedoch steht in diesem Arbeitsumfeld häufig eine niedrig qualifizierte Arbeitnehmerschaft zur Verfügung; eine erwartungsgemäße Diskrepanz zwischen Anforderung und Fähigkeit kann die Folge sein. Messbar ist diese Diskrepanz beispielsweise in der zunehmenden Arbeitsverdichtung; davon sind besonders Berufe in der Montage, Verpackung und Kommissionierung betroffen. Um weiterhin qualifizierte manuelle Arbeit wirtschaftlich in Deutschland zu vollziehen, ist daher eine personenzentrierte Unterstützung bei der Durchführung der Arbeit von Vorteil. Aus diesem Grund wird mit dieser Arbeit eine Methodik zur Informationsbereitstellung an manuellen Arbeitsplätzen vorgestellt, die mittels Lernkurventheorien den individuellen Informationsbedarf eines Mitarbeiters erkennt und entsprechend Arbeitsanweisungen in aggregierter Form visualisiert. Eine integrierte Augmented-Reality-Technologie zeigt dem Personal zudem Handlungsempfehlungen an und begleitet den Werker proaktiv entlang der Fertigungsaufgabe. Eine In-situ-Qualitätskontrolle am Arbeitsplatz überprüft autonom das Endergebnis, sodass eine Null-Fehler-Produktion gelebt werden kann. Durch den Einsatz interaktiver und wissensbasierter Informationssysteme wird es möglich, bestehende manuelle Tätigkeiten zu optimieren, Fehlerquoten zu senken und neue Beschäftigungsmöglichkeiten für Sondergruppen zu schaffen.
Aktualisiert: 2018-08-16
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Brücken: Meisterwerke der Baukunst – Familienplaner hoch (Wandkalender 2019 , 21 cm x 45 cm, hoch)

Brücken: Meisterwerke der Baukunst – Familienplaner hoch (Wandkalender 2019 , 21 cm x 45 cm, hoch) von CALVENDO
Die kühle Eleganz der Architektur. Kommen Sie mit auf eine aufregende Bilderreise und besuchen Sie die faszinierendsten Bauwerke der Brückenarchitektur. Belohnt werden wir mit neuen Eindrücken, vor allem aber mit ästhetischen Meisterwerken der Architektur und der Statik. Die täglichen Termine, Pläne und Wünsche, die hier bis zu fünf Personen eintragen können, finden reichlich Platz und eine übersichtliche Gliederung.
Aktualisiert: 2018-08-16
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Jets: Im Anflug – Familienplaner hoch (Wandkalender 2019 , 21 cm x 45 cm, hoch)

Jets: Im Anflug – Familienplaner hoch (Wandkalender 2019 , 21 cm x 45 cm, hoch) von CALVENDO
Sie fliegen über den Wolken und hinter den Horizont, immer weiter. Sie bringen uns über alle Berge, über den großen Teich und ans andere Ende der Welt. Flugzeuge verbinden die Kontinente und machen unsere Welt zum Dorf. Termin vergessen? Mit diesem Familienplaner für bis zu fünf Personen wäre Ihnen das nicht passiert.
Aktualisiert: 2018-08-16
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Methoden zur systematischen Gesamtprozessentwicklung und Prozessintensivierung von Extraktions- und Trennprozessen zur Gewinnung pflanzlicher Wertkomponenten

Methoden zur systematischen Gesamtprozessentwicklung und Prozessintensivierung von Extraktions- und Trennprozessen zur Gewinnung pflanzlicher Wertkomponenten von Sixt,  Maximilian
Der Bedarf an natürlichen, aus Pflanzen gewonnenen Produkten in Bereichen der Lebensmittel-, Kosmetik- und Pharmaindustrie ist seit vielen Jahren stetig im Wachstum. Zum Erhalt einer langfristigen Wettbewerbsfähigkeit in diesem Wirtschaftssektor ist es wichtig, ein methodisches Vorgehen bei der Prozessentwicklung anzuwenden, zumal die Auslegung und der Betrieb derzeit etablierter Verfahren vor allem auf Erfahrungswerten beruht. Durch eine methodische und molekülstrukturbasierte Vorgehensweise können Ressourcen eingespart werden, da sowohl die Entwicklungskosten als auch der Zeitbedarf bis zur Marktreife entscheidend davon abhängt, zu welchem Zeitpunkt der Prozessentwicklung bereits richtungsweisende Optimierungsmöglichkeiten erkannt und umgesetzt werden können. Ziel dieser Arbeit ist es, Methoden zur Prozessauslegung für Extraktion und Aufreinigung pflanzlicher Wertstoffe anhand ausgewählter Beispielsysteme darzustellen und zu verbessern. Die Fest-Flüssig Extraktion wird in dieser Arbeit durch ein bereits etabliertes physiko-chemisches Prozessmodell detailliert abgebildet, simuliert und optimiert. Treten hierbei Effekte auf, die nach derzeitigem Stand der Modellierung nicht berücksichtigt werden können, so werden die theoretischen Grundlagen erarbeitet und das Modell erweitert. Durch ein valides Prozessmodell ist es möglich, die Fest-Flüssig Extraktion in einem weiten Parameterfeld in-silico zu optimieren. Neben der Einsparung von experimentellem Aufwand, tragen physiko-chemisch konsistente Prozessmodelle erheblich zum Grundlagenverständnis der einzelnen Verfahren bei. Zur Bewertung der Verfahren stehen ingenieurstechnische Kennzahlen wie Ausbeute, Reinheit, Selektivität, Lösungsmittelverhältnis und Produktivität im Fokus.
Aktualisiert: 2018-08-16
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