STUDIENFÜHRER VERFAHRENSTECHNIK - Aachener ...

AACHENER
VERFAHRENS-
TECHNIK 49
Strömungsmechanik I
(V2/Ü2,SS) (Schröder)
Inhalt der Vorlesung:
• Einleitung
• Festkörper, Flüssigkeiten, Gase
• Kinematik der Fluide
• Grundgleichungen strömender Fluide
• Hydrostatik
• Kontinuitätsgleichung und Bernoulli-
Gleichung
• Impulssatz und Impulsmomentensatz
• Strömung in offenen Gerinnen
• Laminare reibungsbehaftete Strömungen
• Turbulente Rohrströmung
•
Strömungsmaschinenmesstechnik
(V2/Ü1,SS) (Bohn)
In dieser anwendungsnahen Lehrveranstaltung werden
verschiedene Messtechniken vorgestellt, die
innerhalb der Turbomaschinentechnik Anwendung
finden. Nachdem zunächst auf die Messung integraler
Größen wie Durchflussmengen, Drehmomente,
Drehzahlen oder Leistung eingegangen wird,
werden lokale Messgrößenerfassungsmethoden zur
Temperaturmessung sowie zur Druck- und Geschwindigkeitsmessung
vorgestellt. Drucksonden,
die Hitzdrahtmesstechnik und verschiedene Spielarten
der Laser-Doppler-Anemometrie stehen dabei
im Mittelpunkt. Weitere Kapitel sind die Sichtbarmachung
von Strömungen und Messtechniken für
Zweiphasenströmungen. Ebenso werden Schub- und
Schallmessungsmethoden sowie Messtechniken für
Schaufel- und Rotorschwingungen vorgestellt. Abschließend
wird auf die auftretenden Messunsicherheiten
und die daraus resultierenden Probleme eingegangen.
Technische Organische Chemie (Prozesse und
Technologie)
(V2/Ü0,WS) (Hölderich)
Die Vorlesung bietet eine umfassende Einführung in
die angewandte industrielle Technische Chemie. Als
Ergänzung zu den Schwerpunktfächern des Studiengangs
wird hier die verfahrenstechnische Umsetzung
chemischer Prozesse im industriellen Maßstab
besprochen. Der Hauptakzent der Vorlesung liegt in
der Vorstellung aller wichtigen chemischen Prozessgruppen,
wie u.a. Carbonylierungs–, Oxidations–,
Hydrier–, Dehydrier–, Alkylierungs– und Aminierungsprozesse.
Jeder der Gruppen wird anhand mehrerer
bedeutender industrieller Beispiele vorgestellt.
Die Diskussion dieser Beispiele umfasst die chemischen
Hintergründe und Punkte wie Reaktordesign
und Stoffaufbereitung, womit die Verbindung zwischen
der reinen Reaktion und ihrer optimalen technischen
Umsetzung hergestellt werden soll.
Technische Verbrennung
(V3/Ü2,SS) (Peters)
Die Verbrennung von festen, flüssigen und gasförmigen
Brennstoffen gehört zu den vom Menschen
am längsten gezielt genutzten chemischen Prozessen
und spielt auch heute noch eine zentrale Rolle
bei der Strom- und Wärmeerzeugung, der Mobilität
sowie bei thermischen Produktionsprozessen.
Im ersten Teil der Vorlesung werden Verbrennungsvorgänge
unter chemischen und thermodynamischen
Gesichtspunkten betrachtet. Dabei werden
folgende Themengebiete behandelt: Stöchiometrische
Betrachtungen und Stoffbilanzen, Energiebilanzen
chemischer Reaktionen, Berechnungen
zum chemischen Gleichgewicht, Brutto- und Elementarreaktionen,
Kinetik homogener und komplexer
Gasreaktionen, Folge- und Kettenreaktionsmechanismen,
Explosions- und Zündungsvorgänge, Bilanzgleichungen
für reagierende Strömungen, vorgemischte
Flammen und Diffusionsflammen, Brenner
und Feuerungssysteme, Verbrennungsmotoren
und Brennstoffzellen. Im zweiten Teil der Vorlesung
werden die fluid-dynamischen Grundlagen für turbulente
Strömungen mit Verbrennung besprochen.
Dazu gehören die notwendigen Erweiterungen der
Bilanzgleichungen für die Energie, die chemischen
Komponenten und die Turbulenzeigenschaften. Als
Reaktionsmodelle für turbulente Verbrennungsvorgänge
werden das „Gemischt = Verbrannt” -Modell
und das Eddy-Break-up-Modell sowie elementare
Ansätze der chemischen Gleichgewichtsthermodynamik
und der Reaktionskinetik bei homogen und
heterogen reagierenden Strömungen behandelt. Diese
Ansätze finden ihre Anwendung bei der Berechnung
der Wärme- und Stoffübertragung in Verbindung
mit der Verbrennung von flüssigen und festen
Brennstoffen.