Experimentelle Untersuchungen zur Wandfilmdynamik und zur Zerstäubung von Flüssigkeiten auf rotierenden Scheiben

Filmströmungen auf Rotationsscheiben sind in unterschiedlichsten technischen Anwendungen zu finden. Der breite Anwendungsbereich reicht von der chemischen Industrie über die Pharmaindustrie bis hin zur Raumfahrt. Allen Bereichen gemein ist die Bedeutung der Hydrodynamik der Filmströmung auf den Prozess. Eine umfassende Beschreibung der Filmströmung konnte noch nicht gefunden werden. Eine Validierung der zahlreichen numerischen Arbeiten ist aufgrund der limitierten experimentellen Ergebnisse nicht möglich. Die hohe Dynamik und die geringen Filmdicken von wenigen hundert Mikrometern erschweren die messtechnische Erfassung signifikant. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Versuchsstand konstruiert und aufgebaut, um die Hydrodynamik der Filmströmung auf Rotationsscheiben messtechnisch hochauflösend zu erfassen. Mittels optischer Messtechniken (Schwarz-weiß- und Infrarot-Hochgeschwindigkeitsaufnahmen sowie chromatische Schichtdickenmessung) wurden die Filmdicke, die Wellenstrukturen, die Tropfenbildung am Scheibenrand sowie die Tropfengrößen erfasst. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Zuverlässigkeit der Anlage, der verwendeten Messtechnik sowie der Auswertemethoden. Die chromatische Schichtdickenmessung konnte erfolgreich auf bewegte Oberflächen übertragen werden. Es wurden in einem weiten Parameterbereich Versuche durchgeführt, um die Einflüsse unterschiedlicher Parameter wie Fluidmassenstrom, Düsendurchmesser, Drehzahl oder Beheizung unabhängig voneinander zu untersuchen. Die theoretisch/numerisch bestimmten radialen Filmdickenverläufe aus der Literatur konnten bestätigt werden. Es ist eine entdimensionierte Form der Darstellung gefunden worden, für die nahezu alle experimentellen Ergebnisse in einer Kurve zusammenfallen. Die vorliegende Arbeit stellt eine Datenbasis für die Validierung von numerischen Ansätzen zur Bestimmung der Filmströmung auf Rotationsscheiben dar. Zur Charakterisierung der Welligkeit werden unterschiedliche Wege der tiefer gehenden Analyse vorgestellt. So können beispielsweise anhand einer Fourier-Transformation oder Rainflow-Matrix Unterschiede zwischen einer glatten und strukturierten Scheibenoberfläche herausgearbeitet werden. Es konnte gezeigt werden, dass die Übertragung einer Oberflächenstrukturierung, die in vorherigen Arbeiten für Fallfilme eine wellendämpfende Wirkung hatte, im vorliegenden Fall nicht zu einer Wellendämpfung führt. Einer Dämpfung der Welligkeit im zentrumsnahen Bereich steht eine Verstärkung der Welligkeit im Randbereich gegenüber. Die Untersuchung der Tropfenbildung am Scheibenrand und der Tropfengrößenverteilungen bestätigt die beobachteten Phänomene aus der Literatur. Ein Vergleich der Tropfengrößen mit Korrelationen aus der Literatur zeigt eine große Streuung der Korrelationen. Die Tropfengrößenverteilungen verbreitern sich durch die vorgestellte Oberflächenstruktur. Die große Streuung der Korrelationen weist darauf hin, dass die maßgeblichen physikalischen Einflussgrößen nicht berücksichtigt werden

Improving the operation of a district heating and a district cooling network

Ongoing research activities at TU Darmstadt aim at improving the energy efficiency of its Campus “Lichtwiese”. In accordance with the national climate protection goals, CO2 emissions shall be reduced by 80 percent until 2050 compared to the level of 1990. The district heating and cooling networks and the combined heat and power (CHP) generation play a key role in the university’s energy efficiency strategy. The following components for future development are represented in a thermal model of the campus: (1) The cooling supply is switched from compression to absorption chillers supplied with CHP heat, in order to increase the operating time of the CHP plants, especially in the summer. (2) Thermal energy storage along with a predictive control algorithm for the operation of the energy system is implemented to increase the flexibility of the energy supply. This approach also allows to increase the operating time of the CHP plants. (3) The district heating network temperatures, currently depending solely on ambient temperatures, can be reduced considering the heat supply temperature inside the buildings. Thereby, the efficiency of the heat distribution is increased and alternative heat sources can be integrated more easily in the future

Experimentelle Untersuchungen zur Wandfilmdynamik und zur Zerstäubung von Flüssigkeiten auf rotierenden Scheiben

Filmströmungen auf Rotationsscheiben sind in unterschiedlichsten technischen Anwendungen zu finden. Der breite Anwendungsbereich reicht von der chemischen Industrie über die Pharmaindustrie bis hin zur Raumfahrt. Allen Bereichen gemein ist die Bedeutung der Hydrodynamik der Filmströmung auf den Prozess. Eine umfassende Beschreibung der Filmströmung konnte noch nicht gefunden werden. Eine Validierung der zahlreichen numerischen Arbeiten ist aufgrund der limitierten experimentellen Ergebnisse nicht möglich. Die hohe Dynamik und die geringen Filmdicken von wenigen hundert Mikrometern erschweren die messtechnische Erfassung signifikant. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Versuchsstand konstruiert und aufgebaut, um die Hydrodynamik der Filmströmung auf Rotationsscheiben messtechnisch hochauflösend zu erfassen. Mittels optischer Messtechniken (Schwarz-weiß- und Infrarot-Hochgeschwindigkeitsaufnahmen sowie chromatische Schichtdickenmessung) wurden die Filmdicke, die Wellenstrukturen, die Tropfenbildung am Scheibenrand sowie die Tropfengrößen erfasst. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Zuverlässigkeit der Anlage, der verwendeten Messtechnik sowie der Auswertemethoden. Die chromatische Schichtdickenmessung konnte erfolgreich auf bewegte Oberflächen übertragen werden. Es wurden in einem weiten Parameterbereich Versuche durchgeführt, um die Einflüsse unterschiedlicher Parameter wie Fluidmassenstrom, Düsendurchmesser, Drehzahl oder Beheizung unabhängig voneinander zu untersuchen. Die theoretisch/numerisch bestimmten radialen Filmdickenverläufe aus der Literatur konnten bestätigt werden. Es ist eine entdimensionierte Form der Darstellung gefunden worden, für die nahezu alle experimentellen Ergebnisse in einer Kurve zusammenfallen. Die vorliegende Arbeit stellt eine Datenbasis für die Validierung von numerischen Ansätzen zur Bestimmung der Filmströmung auf Rotationsscheiben dar. Zur Charakterisierung der Welligkeit werden unterschiedliche Wege der tiefer gehenden Analyse vorgestellt. So können beispielsweise anhand einer Fourier-Transformation oder Rainflow-Matrix Unterschiede zwischen einer glatten und strukturierten Scheibenoberfläche herausgearbeitet werden. Es konnte gezeigt werden, dass die Übertragung einer Oberflächenstrukturierung, die in vorherigen Arbeiten für Fallfilme eine wellendämpfende Wirkung hatte, im vorliegenden Fall nicht zu einer Wellendämpfung führt. Einer Dämpfung der Welligkeit im zentrumsnahen Bereich steht eine Verstärkung der Welligkeit im Randbereich gegenüber. Die Untersuchung der Tropfenbildung am Scheibenrand und der Tropfengrößenverteilungen bestätigt die beobachteten Phänomene aus der Literatur. Ein Vergleich der Tropfengrößen mit Korrelationen aus der Literatur zeigt eine große Streuung der Korrelationen. Die Tropfengrößenverteilungen verbreitern sich durch die vorgestellte Oberflächenstruktur. Die große Streuung der Korrelationen weist darauf hin, dass die maßgeblichen physikalischen Einflussgrößen nicht berücksichtigt werden

Ein Ebenbild Einer rechtschaffenen frommen Fürstin : In der Gottesfurcht/ Demuth/ Treue und Gedult/ Als Denen vieren dem Weiblichen Geschlecht vornemlich anstehenden Und allhier mit Denen vieren höhesten Menschlichen Glückseeligkeiten/ Nemlich Einer Hohen Geburth/ Guter Auferziehung/ Glucklicher Ehe und Sanften Todt/ vereinbarten Tugenden Der ... Annen Marien/ Herzogin zu Sachsen ... Geborner Herzogin zu Mecklenbnrg/ Landgräfin in Thüringen ... Mit einem schlechten Kiel entworffen

Und In einer öffentlichen bey dem Gymnasio Augusteo am XV. Aprilis gehaltener Lob-Rede vorgestellet Von Adam Samuel Freystein/ der Rechten Doctor ...Vorlageform des Erscheinungsvermerkes: Hall in Sachsen/ Gedruckt bey Christoff Salfelden. MDCLXX.Text lat. und dt.Enth. außerdem: Texte/ Welche bey dem HochFürstlichen Leich-Begängnis/ und zwar nur vocaliter, musiciret worde

Disputatio Iuridica. De Iure Minorum Ex Tit. IV. Lib. IV. D. inprimis depromta

Quam Permissu ... Facultatis Iuridicae Sub Praesidio ... Dni. Guilhelmi Schmucci ... In incluta Philurea Publici exercitii gratia ad diem XIX. Augusti ventilandam proponit Johannes Freystein ..

Disputatio V. Ethica De Fortitudine

Quam ... In ... Academia Wittebergensi, Praeside ... Dn. M. Jacobo Martini ... Proponit Joannes Freystein Pirna-Misnicus. Ad diem 3. Aug: ..