STUDIENFÜHRER VERFAHRENSTECHNIK - Aachener ...
STUDIENFÜHRER VERFAHRENSTECHNIK - Aachener ...
STUDIENFÜHRER VERFAHRENSTECHNIK - Aachener ...
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
44 <strong>STUDIENFÜHRER</strong> <strong>VERFAHRENSTECHNIK</strong><br />
Ökotoxikologie<br />
(V2/Ü0,SS) (Schuphan)<br />
Es wird in die ökologischen Grundprinzipien eingeführt,<br />
als Basis zum Verständnis für Chemikalienwirkungen<br />
auf Organismen und Umwelt. Wirkungsmechanismen<br />
werden exemplarisch behandelt,<br />
wie auch Methoden (Biotests) zur Testung von Chemikalien,<br />
Enzymen, usw. Vorkommen, Eigenschaften<br />
und Verhalten (Abbau) von Chemikalien werden<br />
an wichtigen Vertretern einiger Chemikaliengruppen<br />
erläutert.<br />
Optimierung in der Energie- und<br />
Verfahrenstechnik<br />
(V2/Ü2,WS) (Marquardt)<br />
In allen Bereichen des Maschinenbaus gewinnen<br />
rechnergestützte Optimierungsverfahren zunehmend<br />
an Akzeptanz und werden in näherer Zukunft zu<br />
Standardwerkzeugen von Entwicklungsingenieuren<br />
gehören. In dieser Vorlesung werden die mathematischen<br />
Grundkonzepte der Optimierung eingeführt<br />
und anhand von anwendungsorientierten Beispielen<br />
vertieft. Die Vorlesung gliedert sich in drei Teile:<br />
1. Unbeschränkte Optimierung: Für unbeschränkte<br />
Probleme werden die Optimalitätsbedingungen<br />
hergeleitet und die fundamentalen Lösungsansätze<br />
des „line searchs“ und der „trust<br />
region“ vorgestellt. Als „line search“ Verfahren<br />
werden die Methoden des steilsten Abstiegs<br />
und der konjugierten Gradienten und als „trust<br />
region“ Verfahren das Newton Verfahren und<br />
einige quasi Newton Verfahren behandelt.<br />
2. Beschränkte Optimierung: Für beschränkte Optimierungsprobleme<br />
werden die Karush-Kuhn-<br />
Tucker (KKT) Optimalitätsbedingungen hergeleitet<br />
und intensiv diskutiert. Anschließend<br />
werden Lösungsverfahren für spezielle Problemklassen<br />
vorgestellt: Das Simplex Verfahren<br />
für lineare, die quadratische Programmierung<br />
für quadratische und die sequentiell quadratische<br />
Programmierung (SQP) für nichtlineare<br />
Probleme.<br />
3. Spezielle Optimierungsprobleme: Gemischt<br />
ganzzahlige, globale und dynamische Optimierungsprobleme<br />
werden an Hand von Beispielen<br />
aus der aktuellen Forschung in ihren wesentlichen<br />
Grundlagen eingeführt und diskutiert.<br />
Der Vorlesungsstoff wird in den Übungen unter Verwendung<br />
der Matlab-Optimierungstoolbox vertieft.<br />
Partikeltechnologie<br />
(V2/Ü1,SS) (Modigell)<br />
Feste Einsatzstoffe in der Verfahrenstechnik müssen<br />
häufig in Form kleiner Partikel vorliegen, da durch<br />
deren hohe spezifische Oberfläche Stoff- und Wärmeaustauschvorgänge<br />
extrem erleichtert werden. In<br />
der Vorlesung werden die wichtigsten Technologien<br />
zur Partikelherstellung, zum Beispiel durch Zerkleinerung<br />
oder auch Agglomeration, und -verarbeitung<br />
vorgestellt. Grundbegriffe zur Charakterisierung von<br />
Partikelhaufwerken wie etwa die Partikelgrößenverteilung<br />
werden eingeführt. Außerdem wird auf<br />
Partikel-Partikel-Wechselwirkungskräfte eingegangen,<br />
die insbesondere die Handhabung sehr kleiner<br />
Teilchen merklich erschweren. Darüberhinaus werden<br />
die wichtigsten Methoden zur Vermischung und<br />
Trennung von Partikelhaufwerken vorgestellt.<br />
Physikalische Chemie IV (Komplexe<br />
Flüssigkeiten)<br />
(V2/Ü2,SS) (Professoren der Physikalischen<br />
Chemie)<br />
Die Vorlesung befasst sich mit komplexen Flüssigkeiten.<br />
Behandelt werden Polymerlösungen, sowie<br />
Assoziationskolloide und Dispersionen. Stichpunkte:<br />
Kettenstatistik, Kuhnmodell, Persistenzlänge,<br />
Überlappungskonzentration, Skalierungsgesetze,<br />
Flory-Huggins Theorie, kritische Mizellbildungskonzentration,<br />
Packungsparameter, Phasendiagramme,<br />
DLVO Theorie, Flockung. Als experimentelle<br />
Methoden werden behandelt: Licht- und Neutronenstreuung<br />
und Fluoreszenzspektroskopie.<br />
Die Übungen zur Vorlesung werden im Rahmen des<br />
Physikalisch–Chemischen Praktikums abgehandelt.<br />
Physikalische Chemie VI (Physikalische<br />
Festkörperchemie)<br />
(V2/Ü2,SS) (Professoren der Physikalischen<br />
Chemie)<br />
Die Vorlesung beschäftigt sich mit den physikalischchemischen<br />
Eigenschaften von Festkörpern und ihren<br />
Anwendungen als moderne Funktionsmaterialien.<br />
Ausgehend von idealen Festkörpern und ihren<br />
thermodynamischen und elektrischen Eigenschaften<br />
liegt der Schwerpunkt der Vorlesung auf<br />
der Behandlung fehlgeordneter Festkörper. Erst die<br />
Fehlordnung eines Festkörpers und ihre quantitative<br />
Behandlung (Defektchemie) ermöglichen das<br />
Verständnis und die experimentelle Steuerung der<br />
thermodynamischen und kinetischen Eigenschaften<br />
eines Festkörpers (Sensorik, Masse- und Ladungstransport,<br />
Ionenleitung, Hochtemperaturoxi-