STUDIENFÜHRER VERFAHRENSTECHNIK - Aachener ...
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18 <strong>STUDIENFÜHRER</strong> <strong>VERFAHRENSTECHNIK</strong><br />
3.10 Lehrstuhl für Wärme- und Stoffübertragung<br />
Der Lehrstuhl für Wärme– und Stoffübertragung befasst<br />
sich mit Wärme– und Stoffaustausch– sowie<br />
Verbrennungsvorgängen in der Energie– und Verfahrenstechnik.<br />
Die Spannweite reicht von der Untersuchung<br />
von Grundlagenphänomenen in Ein– und<br />
Mehrphasensystemen über deren Umsetzung in Modelle<br />
für numerische Berechnungen bis zur Bereitstellung<br />
von Berechnungsverfahren für praktische<br />
Anwendungen.<br />
Forschungsschwerpunkte<br />
1. Energie- und Verfahrenstechnik<br />
I. Verbundprojekt OXYCOAL-AC: In Kooperation<br />
mit fünf weiteren Instituten der RWTH Aachen wird<br />
in der Versuchsanlage des Lehrstuhls die Verbrennung<br />
von Kohlenstaub mit reinem Sauerstoff untersucht.<br />
Hintergrund ist die Entwicklung eines Kohlekraftwerks<br />
ohne jegliche CO2–Emissionen. Die<br />
Bereitstellung des Sauerstoffs wird hierbei durch<br />
eine effiziente Hochtemperaturmembran erfolgen.<br />
Ein weiterer Aspekt des Projektes ist die Partikelabscheidung<br />
aus dem heißen Rauchgas mit Hilfe von<br />
keramischen Filterelementen. Parallel zu den experimentellen<br />
Untersuchungen werden auch numerische<br />
Simulationen der Kohleverbrennung durchgeführt.<br />
II. Filmströmungen: theoretische und experimentelle<br />
Untersuchungen an welligen Rieselfilmen zur<br />
quantitativen Beschreibung der Fluiddynamik und<br />
des Wärme–, Stoff– und Impulsaustauschs zwischen<br />
Flüssigkeitsfilm und umgebendem Gas.<br />
2. Motorische Gemischbildung<br />
In diesen Forschungsprojekten werden gleichzeitig<br />
experimentelle und theoretisch-numerische<br />
Untersuchungen durchgeführt, wobei messtechnisch<br />
häufig laseroptische Verfahren eingesetzt<br />
Leitung: Prof. Dr.-Ing. Reinhold Kneer<br />
Mitarbeiter: 21 wissenschaftliche<br />
21 nichtwissenschaftliche<br />
33 studentische Hilfskräfte<br />
Adresse: Eilfschornsteinstraße 18,<br />
52062 Aachen<br />
Telefon: 0241/80-95400<br />
Homepage: www.wsa.rwth-aachen.de<br />
werden (Laser–Doppler– und Phasen–Doppler–<br />
Anemometrie, Particle–Image–Velocimetry, Zweifarbenpyrometrie<br />
u.a.).<br />
I. Experimentelle und numerische Untersuchung des<br />
Einspritzvorgangs von Otto– und Dieselmotoren:<br />
Primärzerfall des Strahls, Turbulenzgenerierung,<br />
Gemischbildung aus Mehrlochdüsen, Einfluss zyklischer<br />
Schwankungen, Strahlstruktur<br />
II. Spray–Wand– und Tropfen–Wand–Interaktionen<br />
bei Einspritzstrahlen<br />
III. Experimentelle und numerische Untersuchung<br />
einer möglichen Regelung der Gemischbildung über<br />
Mehrfacheinspritzung<br />
IV. Identifikation möglicher neuer Kraftstoffe für<br />
den Einsatz im Motor im Rahmen der Exzellenzinitiative<br />
“Maßgeschneiderte Kraftstoffe aus Biomasse”<br />
(TMFB)<br />
3. Wärmeübergang am Motor<br />
I. Kontaktwiderstand: Der thermische Kontaktwiderstand<br />
wird experimentell an zwei sich berührenden<br />
Körpern thermographisch bestimmt. Anhand<br />
dieser im instationären Versuch gewonnenen Daten<br />
kann durch Lösung eines inversen Problems ein<br />
stationärer Kontatkwärmeübergangskoeffizient ermittelt<br />
werden.<br />
II. Bedarfsgerechte Kolbenkühlung: Grundlegende<br />
experimentell Untersuchungen zur bedarfsgerechten<br />
Kolbenkühlung durch Ölspritzkühlung an der Kolbenunterseite<br />
mit Anwendung und Übertragung der<br />
Ergebnisse auf den Vollmotor.