Resonant forcing of select degrees of freedom of multidimensional chaotic map dynamics

We study resonances of multidimensional chaotic map dynamics. We use the calculus of variations to determine the additive forcing function that induces the largest response, that is, the greatest deviation from the unperturbed dynamics. We include the additional constraint that only select degrees of freedom be forced, corresponding to a very general class of problems in which not all of the degrees of freedom in an experimental system are accessible to forcing. We find that certain Lagrange multipliers take on a fundamental physical role as the efficiency of the forcing function and the effective forcing experienced by the degrees of freedom which are not forced directly. Furthermore, we find that the product of the displacement of nearby trajectories and the effective total forcing function is a conserved quantity. We demonstrate the efficacy of this methodology with several examples.Comment: 11 pages, 3 figure

Selektive Schichten fuer Absorber und Abdeckungen in Prozesswaerme-Sonnenkollektoren Abschlussbericht

Today there are no selective coatings with very low thermal emission for the generation of process heat. We developed selective absorbers from TiNO_x/SiO_2 multilayers. Investigating the degradation we showed that the multilayer systems are stable. The systems have solar absorption of 0.94 and thermal emissivity of 0.06 at T=200 C. We also investigated selective covers based on thin silver layers and metallic micro grids. We modelled the optical properties of the silver layers. Applicability could not be shown due to the lack of sufficient solar transmission. Additionally, the micro grids do not have sufficient reflectivity in the infrared region. (orig.)Selektive Schichten mit sehr niedrigen Emissionsgraden fuer die Erzeugung von Prozesswaerme (T>200 C) liegen bislang nicht vor. Selektive Absorber aus TiNO_x/SiO_2-Schichtsystemen wurden entwickelt. Degradationsuntersuchungen demonstrierten die Stabilitaet dieses Schichtsystems, welches solare Absorptionsgrade von ca. 0,94 bei kleinen hemisphaerischen Emissionsgraden um 0,06 fuer T=200 C erlauben. Selektive Abdeckungen auf der Basis duenner Silberschichten und metallische Mikrogitter wurden experimentell untersucht. Die optischen Eigenschaften der Silberschichten wurden modelliert. Die Eignung dieser Schichten erscheint zweifelhaft wegen unzureichender solarer Transmission und zusaetzlich kleiner infraroten Reflexion bei den Gittern. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F96B436+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie, Bonn (Germany)DEGerman

Entwicklung und Erprobung einer industriellen Fertigungstechnologie von TiNxOy Absorberschichten Abschlussbericht

Commercially available selective absorbers show different drawbacks, namely rather high thermal emittance and ecological drawbacks due to the galvanic coating technology and the usage of materials possibly causing health problems. An industrial technology for production of a highly selective absorber was developed in the current project. This absorber shows low thermal emittance, is produced with an environment-friendly vacuum coating method and consists of non hazardous materials as TiN_xO_y and quartz. An apparatus for coating copper foils was developed. Process parameters for the production of optimized coatings were found and the degradation stability of these coatings was shown. Collectors were built using the absorber foils produced in the apparatus. These collectors were tested in commercially available collector types and showed very good properties. Thus, it is possible to produce TiN_xO_x-absorbers on an industrial scale. Due to their low thermal emittance, the development of new collector types for process heat applications is now possible. (orig.)Im Bereich der selektiven Absorber weisen kommerziell erhaeltliche Materialien verschiedene Nachteile auf, insbesondere relativ hohe Emissionsgrade und oekologische Nachteile durch das galvanische Beschichtungsverfahren und durch die Verwendung gesundheitlich bedenklicher Stoffe. Im Rahmen des Vorhabens sollte ein industrielles Verfahren fuer die Herstellung eines hochselektiven Absorbers entwickelt werden. Dieser Absorber weist sehr niedrige Emissionsgrade auf, wird in einem umweltfreundlichen Vakuumbeschichtungsverfahren hergestellt und besteht aus unbedenklichen Stoffen, naemlich TiN_xO_y und Quarz. Eine Beschichtungsanlage wurde aufgebaut, mit der es moeglich ist, Kupferbaender mit dem Absorbermaterial zu beschichten. Prozessparameter fuer die Erzeugung optimierter Schichten wurden erarbeitet. Degradationsuntersuchungen haben die Stabilitaet der Beschichtung gezeigt. Aus den beschichteten Absorberbaendern wurden Finnen hergestellt und in Kollektoren eingebaut. Diese Kollektoren wurden Kollektortests unterzogen und weisen in handelsueblichen Kollektoren sehr gute Eigenschaften auf. Damit wurde es moeglich, TiN_xO_y-Absorber unter industriellen Bedingungen herzustellen. Die neue Absorbertechnologie eroeffnet wegen des niedrigen Emissionsgrades die Moeglichkeit, Kollektoren fuer hoehere Temperaturen (Prozesswaerme) zu entwickeln. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: DtF QN1(60,55) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie, Bonn (Germany)DEGerman

Die Nutzung solarer Strahlungsenergie in thermischen Prozessen Abschlussbericht

The forced convection heat transfer of surfaces exposed to wind is defined by the tangential wind velocity and the turbulence of the wind field. The turbulence is described by the averaged absolute angular velocity of the wind direction, which can be measured with a modified cup anemometer. Two investigations on solar assisted heating systems (Oeko/Solarhaus/Muenchen, Zugspitze) have been made. Only the proposed improvements for the solar assisted heating system of Zugspitze have been realized. (orig./BWI)Der Waermeuebergang durch Zwangskonvektion an windexponierten Flaechen wird durch die Windgeschwindigkeit und die Turbulenz des Windfeldes bestimmt. Letztere wird durch die mittlere, absolute Drehgeschwindigkeit der Windrichtung beschrieben und kann mit modifizierten Schalensternanemometern erfasst werden. Es wurden zwei Systemstudien zu solargestuetzten Heizungsanlagen (Oeko-Solarhaus/Muenchen, Zugspitze) angefertigt. Nur die Verbesserungsvorschlaege fuer die solargestuetzten Heizungsanlagen Zugspitze wurden realisiert. (orig./BWI)Available from TIB Hannover: F94B0403+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman