Der Begleiter durch das klassische „Dickbrettbohrerfach“ des Ingenieurstudiums. Thema des Buches sind die Grundlagen der Thermodynamik, wie sie im ingenieurwissenschaftlichen Grundstudium behandelt werden. Die Thermodynamik, neben Mechanik und Mathematik eine der wichtigsten Grundlagendisziplinen in den Ingenieurwissenschaften, verkörpert den „warmen“ Maschinenbau, wo es dampft, blubbert und zischt. In diesem Buch wird das gefürchtete „Durchfallfach Thermo“ in unkonventioneller, alternativer und humorvoller Weise mittels Cartoons und Beschreibungen alltäglicher Beobachtungen behandelt. Trotz der lockeren Darstellungsweise bleibt auch in diesem Buch die Korrektheit des Inhalts nicht auf der Strecke.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Der Begleiter durch das klassische „Dickbrettbohrerfach“ des Ingenieurstudiums. Thema des Buches sind die Grundlagen der Thermodynamik, wie sie im ingenieurwissenschaftlichen Grundstudium behandelt werden. Die Thermodynamik, neben Mechanik und Mathematik eine der wichtigsten Grundlagendisziplinen in den Ingenieurwissenschaften, verkörpert den „warmen“ Maschinenbau, wo es dampft, blubbert und zischt. In diesem Buch wird das gefürchtete „Durchfallfach Thermo“ in unkonventioneller, alternativer und humorvoller Weise mittels Cartoons und Beschreibungen alltäglicher Beobachtungen behandelt. Trotz der lockeren Darstellungsweise bleibt auch in diesem Buch die Korrektheit des Inhalts nicht auf der Strecke.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Der Begleiter durch das klassische „Dickbrettbohrerfach“ des Ingenieurstudiums. Thema des Buches sind die Grundlagen der Thermodynamik, wie sie im ingenieurwissenschaftlichen Grundstudium behandelt werden. Die Thermodynamik, neben Mechanik und Mathematik eine der wichtigsten Grundlagendisziplinen in den Ingenieurwissenschaften, verkörpert den „warmen“ Maschinenbau, wo es dampft, blubbert und zischt. In diesem Buch wird das gefürchtete „Durchfallfach Thermo“ in unkonventioneller, alternativer und humorvoller Weise mittels Cartoons und Beschreibungen alltäglicher Beobachtungen behandelt. Trotz der lockeren Darstellungsweise bleibt auch in diesem Buch die Korrektheit des Inhalts nicht auf der Strecke.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Aktualisiert: 2023-07-02
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Aktualisiert: 2023-07-02
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Aktualisiert: 2023-07-02
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In vielen Prozessen wird Wärme freigesetzt, die jedoch dort und zur gleichen Zeit nicht gebraucht wird. Wärmespeicher dienen dazu, überschüssige thermische Energie aufzunehmen und bei Bedarf zu einem späteren Zeitpunkt oder auch an einem anderen Ort wieder abzugeben. Bei der Latentspeicherung wird ein sog. Phase Change Material (PCM) durch zugeführte Wärme geschmolzen, welche bei der Erstarrung wieder frei wird. Ziel ist es, preisgünstige Speicher mit hoher Kapazität auf kleinem Raum zu entwickeln, welche möglichst schnell be- und entladen werden können.
Der Autor beschreibt in dieser Abhandlung seinen Beitrag zum Verständnis der hierbei ablaufenden thermofluiddynamischen Vorgänge. Er hat hierzu Modelle entwickelt, Simulationen durchgeführt und deren Vorhersagen durch Experimente geprüft.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Um thermische Energie zu speichern, werden häufig feste Phasenwechselmaterialien (PCM) eingesetzt. Bei Wärmezufuhr schmelzen sie, speichern die Energie bei etwa konstanter Temperatur latent und geben sie wieder ab, wenn sie durch Wärmeabfuhr erstarren.
Für die Auslegung solcher Speicher ist der zeitlich-räumliche Ablauf der Fest-flüssig-Phasenübergänge wichtig. Daher versucht man, diesen Vorgang mit Hilfe numerischer Simulation vorherzusagen. Jedoch zeigen Vergleiche mit Experimenten bislang oft größere Diskrepanzen zur Simulation. Diese lassen sich mit den unsicheren Eingangsdaten begründen, die in die Rechnung einfließen. Allerdings ist bisher unklar, in welchem Maße jeder der zahlreichen Parameter das Ergebnis beeinflusst. Bei Kenntnis der jeweiligen Auswirkung könnte man diese durch genauere Messungen gezielt verringern und damit die Simulation zuverlässiger werden lassen.
Der Autor hat sich dieser Frage eingehend gewidmet und stellt die Ergebnisse seiner systematischen Analyse in diesem Band vor.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Um thermische Energie zu speichern, werden häufig feste Phasenwechselmaterialien (PCM) eingesetzt. Bei Wärmezufuhr schmelzen sie, speichern die Energie bei etwa konstanter Temperatur latent und geben sie wieder ab, wenn sie durch Wärmeabfuhr erstarren.
Für die Auslegung solcher Speicher ist der zeitlich-räumliche Ablauf der Fest-flüssig-Phasenübergänge wichtig. Daher versucht man, diesen Vorgang mit Hilfe numerischer Simulation vorherzusagen. Jedoch zeigen Vergleiche mit Experimenten bislang oft größere Diskrepanzen zur Simulation. Diese lassen sich mit den unsicheren Eingangsdaten begründen, die in die Rechnung einfließen. Allerdings ist bisher unklar, in welchem Maße jeder der zahlreichen Parameter das Ergebnis beeinflusst. Bei Kenntnis der jeweiligen Auswirkung könnte man diese durch genauere Messungen gezielt verringern und damit die Simulation zuverlässiger werden lassen.
Der Autor hat sich dieser Frage eingehend gewidmet und stellt die Ergebnisse seiner systematischen Analyse in diesem Band vor.
Aktualisiert: 2023-04-17
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Im Rahmen steigender Qualitätsanforderungen der Kunden und kürzerer verfügbarer Entwicklungszeiträume sind virtuelle Methoden ein elementarer Bestandteil für die erfolgreiche Produktentwicklung. Aber nicht überall stehen Simulationsmethoden zur Verfügung. Die Auslegung des Wassermanagements und des Korrosionsschutzes ist bis heute eine erfahrungs- und versuchsbasierte Auslegung, welche erst in der Hardwarephase überprüft werden kann. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Simulationsmethodik zur Bestimmung der Fließwege korrosiver Medien und der daraus resultierenden Belastung am virtuellen Prototypen. Neben der Benetzung von Oberflächen ist auch die Benetzungsdauer zu bestimmen. In der Umsetzung kommt ein im technischen Bereich noch junger Ansatz der gitterfreien Strömungssimulation, vertreten durch die Smoothed-Particle-Hydronamics-Methodik (SPH), zum Einsatz. Mit dieser ist es möglich, die Beregnung eines Gesamtfahrzeugs über einen langen Zeitraum mit einem hohen Detailumfang und einem akzeptablen Zeitbedarf zu realisieren. Die am stationären Fahrzeug generierten Ergebnisse ermöglichen dabei eine detaillierte Auswertung der Fließwege und besitzen eine sowohl qualitative als auch quantitative hohe Übereinstimmung mit Prüfstandsdaten. Für die Bestimmung der Benetzungsdauer ist die Simulation des Phasenwechsels vorgesehen. Auch hier bildet die Basis der Einsatz der SPH-Methodik mit einer künstlichen Luftphase. Die notwendigen Randbedingungen sind durch die Kombination mit der konventionellen Strömungssimulation zu generieren. Eine Abschätzung der Effektivität von Gegenmaßnahmen wird somit virtuell möglich.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Der Begleiter durch das klassische „Dickbrettbohrerfach“ des Ingenieurstudiums. Thema des Buches sind die Grundlagen der Thermodynamik, wie sie im ingenieurwissenschaftlichen Grundstudium behandelt werden. Die Thermodynamik, neben Mechanik und Mathematik eine der wichtigsten Grundlagendisziplinen in den Ingenieurwissenschaften, verkörpert den „warmen“ Maschinenbau, wo es dampft, blubbert und zischt. In diesem Buch wird das gefürchtete „Durchfallfach Thermo“ in unkonventioneller, alternativer und humorvoller Weise mittels Cartoons und Beschreibungen alltäglicher Beobachtungen behandelt. Trotz der lockeren Darstellungsweise bleibt auch in diesem Buch die Korrektheit des Inhalts nicht auf der Strecke.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Dieses Lehrbuch vermittelt das grundsätzliche Verständnis für die physikalischen Vorgänge im Zusammenhang mit der Wärmeübertragung. Zusätzlich zur ausführlichen Behandlung der verschiedenen Wärmeübertragungsformen werden illustrierende Beispiele gegeben, die oftmals unerwartete Effekte beschreiben. Anhand von Übungsaufgaben mit ausführlichen Musterlösungen kann der Stoff vertieft werden. Sorgfältig ausgewählte Arbeitsblätter erleichtern die Anwendung des Stoffes.
Die zweite Auflage enthält mehr Beispiele und Übungsaufgaben sowie grundlegende Verständnisfragen und eine deutsch/englische Aufstellung von Fachbegriffen.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Aktualisiert: 2023-04-07
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Der Begleiter durch das klassische „Dickbrettbohrerfach“ des Ingenieurstudiums. Thema des Buches sind die Grundlagen der Thermodynamik, wie sie im ingenieurwissenschaftlichen Grundstudium behandelt werden. Die Thermodynamik, neben Mechanik und Mathematik eine der wichtigsten Grundlagendisziplinen in den Ingenieurwissenschaften, verkörpert den „warmen“ Maschinenbau, wo es dampft, blubbert und zischt. In diesem Buch wird das gefürchtete „Durchfallfach Thermo“ in unkonventioneller, alternativer und humorvoller Weise mittels Cartoons und Beschreibungen alltäglicher Beobachtungen behandelt. Trotz der lockeren Darstellungsweise bleibt auch in diesem Buch die Korrektheit des Inhalts nicht auf der Strecke.
Aktualisiert: 2023-04-07
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Der Begleiter durch das klassische „Dickbrettbohrerfach“ des Ingenieurstudiums. Thema des Buches sind die Grundlagen der Thermodynamik, wie sie im ingenieurwissenschaftlichen Grundstudium behandelt werden. Die Thermodynamik, neben Mechanik und Mathematik eine der wichtigsten Grundlagendisziplinen in den Ingenieurwissenschaften, verkörpert den „warmen“ Maschinenbau, wo es dampft, blubbert und zischt. In diesem Buch wird das gefürchtete „Durchfallfach Thermo“ in unkonventioneller, alternativer und humorvoller Weise mittels Cartoons und Beschreibungen alltäglicher Beobachtungen behandelt. Trotz der lockeren Darstellungsweise bleibt auch in diesem Buch die Korrektheit des Inhalts nicht auf der Strecke. Die 3. Auflage wurde überarbeitet und in den Kapiteln über Fundamentalgleichungen, Wirkungsgrade/Leistungszahlen, Luftverflüssigung und den Joule-Thomson Effekt erweitert.
Aktualisiert: 2023-04-07
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Die zweite Auflage wurde überarbeitet, das Kapitel über Gemische und der Aufgabenteil wurden erweitert.
Aktualisiert: 2023-04-07
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Aktualisiert: 2023-04-11
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Aktualisiert: 2023-04-02
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Aktualisiert: 2023-03-14
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Mittels latenter Wärmespeicherung, die den Aggregatzustandswechsel eines Materials zur Wärmespeicherung nutzt, können innerhalb kleiner Temperaturdifferenzen große spezifische Wärmemengen gespeichert werden. Ein bekanntes Beispiel ist das Kühlen von Getränken mittels Eiswürfeln. Diese Speichertechnologie kann durch den Einsatz geeigneter Latentwärmespeicher (PCM) in Gebäuden für die passive Raumklimatisierung genutzt werden.
Es stellt sich die Frage, welche Materialeigenschaften für eine effektive latente Wärmespeicherung förderlich sind und inwieweit die optimalen Materialeigenschaften von den Nutzungsrandbedingungen eines Raumes abhängig sind.
In diesem Buch wird beispielhaft anhand eines exemplarischen Musterraums dargelegt, welchen Einfluss die Materialeigenschaften und Nutzungsrandbedingungen auf die Wirksamkeit von bauteilintegrierten Latentwärmespeichern nehmen und welcher Einfluss auf das thermische Verhalten eines Raumes möglich ist. Für verschiedene Materialeigenschaften wird die äquivalente sensible spezifische Wärmekapazität ermittelt, die den Vergleich der Speichereffektivität eines Latentwärmespeichers mit sensiblen Wärmespeichern ermöglicht.
Aktualisiert: 2019-12-12
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