STUDIENFÜHRER VERFAHRENSTECHNIK - Aachener ...

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