Schlüsselwort: Druckverlust

Untersuchung des ein- und zweiphasigen Druckverlustes und der Massenstromverteilung in Kältemittelleitungen

Untersuchung des ein- und zweiphasigen Druckverlustes und der Massenstromverteilung in Kältemittelleitungen von Meinert, Robin
In dieser Arbeit wird der ein- und zweiphasige Druckverlust von Fahrzeugkältemittelleitungen mit dem Kältemittel R1234yf untersucht. Dazu werden Basisgeometrien wie ein gerades Rohr, ein 90°-Rohrkrümmer, ein S-Bogen, eine Rohrwendel, sowie komplexere Leitungen aus einem Serienfahrzeug vermessen. Die Analyse umfasst neben Experimenten an einer Versuchsanlage auch numerische 1D- und 3D-Simulationen. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung der Massenstromverteilung von parallel geschalteten und unterschiedlich beheizten Verdampferrohren. Eine Parameterstudie zeigt den Einfluss verschiedener Größen wie dem Wärmestromverhältnis und der Eintrittsunterkühlung auf.
Aktualisiert: 2023-04-20
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Strömungslehre in der Gebäudesystemtechnik

Strömungslehre in der Gebäudesystemtechnik von Weber, Gernot
Bei diesem Werk handelt es sich um ein Lehrbuch der Strömungslehre für die technische Gebäudeausrüstung, deren Verständnis eine der Voraussetzungen für den Bau von Heizungs-, Lüftungs-, Wasser- und Kälteanlagen bildet. Der Autor beginnt mit einer Darstellung der Grundlagen der Strömungsvorgänge unter besonderer Beachtung der Druckverluste. Denn Auslegungsmethoden und Druckverlustberechnungen in den Anlagen werden in der Praxis noch nicht ausreichend beachtet, ausgehend davon, dass der Stromverbrauch für zum Beispiel Pumpenantriebe zwischen 8 und 9 % des gesamten Stromverbrauchs in Deutschland beträgt. Detailliert geht der Autor auf die Strömungsarbeitsmaschinen ein (Pumpen, Ventilatoren, Gebläse) und beschreibt in einem weiteren Kapitel die praktischen Aspekte bei der Berechnung der Strömungsvorgänge in der Gebäudesystemtechnik. In der nun vorliegenden erweiterten und völlig neu bearbeiteten Auflage kamen Kapitel zu den Themen „Kompressible Strömung" sowie „Instationäre Strömung in Rohrleitungen" hinzu. Darüber hinaus hat der Autor die „Kältetechnik" umfassender behandelt sowie die mehr als 85 Beispielberechnungen ausführlicher dargestellt. Rund 140 Zeichnungen und Diagramme veranschaulichen die Ausführungen.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Untersuchung von partiellen Regenerationen in Dieselruß-Partikelfiltern von Kraftfahrzeugen

Untersuchung von partiellen Regenerationen in Dieselruß-Partikelfiltern von Kraftfahrzeugen von Peters, Frank
Aufgrund gesetzlicher Vorgaben ist es erforderlich, die Rußemissionen von Dieselmotoren in Kraftfahrzeugen zu reduzieren. Dazu werden Dieselpartikelfilter eingesetzt, in denen die Rußemissionen abgeschieden werden. Der abgeschiedene Ruß muss während der sogenannten Regeneration in regelmäßigen Abständen wieder aus dem Filter entfernt werden, da während des Fahrzeugbetriebs durch den Aufbau der Rußschicht im Filter der Abgasgegendruck steigt und dadurch die Effizienz des Motors sinkt. Durch motorische Maßnahmen wird während der Regeneration die Temperatur so erhöht, dass der Ruß im Filter vollständig oxidieren kann. Wird diese Regeneration nur unvollständig durchgeführt, spricht man von einer partiellen Regeneration. Das Ziel der Untersuchung lag in der Beurteilung, ob es möglich ist, nach einer partiellen Regeneration mit einer verbleibenden Restrußmenge diesen Dieselpartikelfilter wieder direkt mit Ruß aus dem Motor zu beladen und welche Folgen eine solche Wiederbeladung auf den nachfolgenden Betrieb des Dieselpartikelfilters hat. Anhand von Grundlagenuntersuchungen am Motorprüfstand (Stationärversuche) mit Fokus auf Druckverlust, Ruß-, Strömungs- und Temperaturverteilung im Dieselpartikelfilter sowie ergänzenden Simulationsrechnungen wurde bewertet, ob die Anwendung partieller Regenerationen sinnvoll ist. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass die Anwendung partieller Regenerationen als Betriebsstrategie in einem PKW möglich und gleichzeitig sinnvoll erscheint. Da die Untersuchungen nur am Motorprüfstand unter stationären Bedingungen durchgeführt wurden, wäre es weiterhin notwendig, die Ergebnisse unter instationären Bedingungen (z.B. in einem Erprobungsfahrzeug) zu prüfen, die einer realen Anwendung in der Praxis entsprechen.
Aktualisiert: 2020-09-18
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Untersuchung des Druckverlustes und des Wärmeübergangs mit und ohne Phasenwechsel in CO2-Kältemittelleitungen

Untersuchung des Druckverlustes und des Wärmeübergangs mit und ohne Phasenwechsel in CO2-Kältemittelleitungen von Subei, Christoph
Im Bereich der Fahrzeugklimatisierung stellt das natürliche Kältemittel CO2 eine Alternative zu synthetischen Kältemitteln dar. In dieser Arbeit werden Druckverluste bei der einphasigen und zweiphasigen Durchströmung unterschiedlich geformter Rohrleitungen mit CO2 untersucht. Da in bisherigen Systembetrachtungen von Fahrzeugklimaanlagen die Kältemittelleitungen nicht detailliert abgebildet werden, wird zudem der Einfluss der teilweise mehrere Meter langen Rohrleitungen auf die Effizienz des Gesamtsystems analysiert. Außerdem wird der Wärmeübergang bei der Verdampfung von CO2 betrachtet. Druckverlust und Wärmeübergangskoeffizient werden experimentell bestimmt und mit Modellen der Systemsimulation sowie mittels numerischer Strömungssimulation berechnet. Eine Verschaltung einfacher eindimensionaler Modelle unterschätzt die Druckverluste realer Fahrzeugkältemittelleitungen um 46%. Für die mittels CFD berechneten Werte beträgt die Abweichung etwa 30%. Die Berücksichtigung der Druckverluste der Rohrleitungen in der Systemsimulation führt gegenüber einem Vergleichsmodell ohne Kältemittelleitungen zu einer Verringerung des COP um bis zu 9,3%. Der Verdampfungsprozess wird in einem elektrisch beheizten horizontalen Rohr untersucht. Es zeigt sich, dass Literaturkorrelationen den Wärmeübergangskoeffizienten bei hohen reduzierten Drücken deutlich überschätzen. Mit der numerischen Strömungssimulation wird mit einem Fehler von 9,5% eine gute Übereinstimmung zwischen berechneten und experimentell bestimmten Werten erzielt. Insbesondere werden das Austrocknen der Rohrwand und der damit verbundene Temperaturanstieg sehr gut lokalisiert.
Aktualisiert: 2020-12-26
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VDI-Wärmeatlas

VDI-Wärmeatlas von VDI e.V.
Geschrieben von Spezialisten aus Industrie und Wissenschaft, ermöglicht das Standardwerk die Auslegung technischer Apparate und Anlagen, z. B. in der Verfahrens- und der Energietechnik. Dafür werden Daten bereitgestellt, Berechnungsmethoden eingehend erläutert und Konstruktionen vorgestellt. Die 11. deutsche Auflage enthält zahlreiche neue Beiträge, die Kapitel wurden komplett überarbeitet und dem Stand der Technik angepasst. Seit über 50 Jahren ein unentbehrliches Arbeitsmittel für Ingenieure, die sich mit Fragen der Wärmeübertragung beschäftigen.
Aktualisiert: 2023-03-14
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