Nachhaltige Energiesysteme

Modulhandbuch

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Wahlmodul Thermische Energietechnik 2

Empfohlene Vorkenntnisse

NES-08 Thermodynamik

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden lernen die Auslegungsmethodik für Wärme- und Stoffübergangsprozesse mit unterschiedlichen Transportmechanismen kennen.

Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90
Selbststudium / Gruppenarbeit: 120
Workload 210
ECTS 7.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Wärmeübertragung und Stoffübertragung: Klausurarbeit, 90 Min.

Technikum Wärmeübertragung: Laborarbeit, muss mit Erfolg attestiert sein

Klausurnote entspricht der Modulnote.

Modulverantwortlicher

Professorin Dr.-Ing. Susanne Mall-Gleißle

Empf. Semester 4. Semester
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Bachelor NES, UT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Wärmeübertragung

Art Vorlesung
Nr. M+V1610
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Einführung in die Wärmeübertragung
    anhand bekannter Beispiele aus der Thermodynamik (Wärmepumpe/ Kältemaschine, Energiebilanz, Wirkungsgrad und Leistungziffer, Wärmetauscher)
  • Prinzipielle Mechanismen der Wärmeübertragung
  • Wärmeleitung - oder der Wärmeübergang in ruhenden Systemen
    Fourier-Gleichung für die Wärmeübertragung
    Anwendung der stationären Wärmeleitung auf unterschiedliche Geometrien
    Instationäre Wärmeleitung (Einführung die Methodik der dimensionslosen Kennzahlen und der Ähnlichkeitstheorie, Fo und Bi)
  • Wärmekonvektion - oder der Wärmeübergang in bewegten Systemen
    Erzwungene Konvektion und deren kinetischer Ansatz für die Wärmeübertragung (Kennzahlen Nu, Re, Pr, Nußelt-Theorie, Wärmeübergangszahlen für verschiedene Anwendungen)
    Freie Konvektion und deren dimensionslose Kennzahlen (Graßhof)
  • Wärmestrahlung - oder der Wärmetransport durch elektromagnetische Strahlung
    Grundgesetz der Temperaturstrahlung, Stefan-Boltzmann-Gesetz und Lambertsche Gesetze
    Strahlungsaustausch
Literatur
  • P. von Böckh, Th. Wetzel: Wärmeübertragung, 5. Auflage, 2014, Springer-Verlag
  • VDI-Wärmeatlas: Berechnungsblätter für den Wärmeübergang, 13. Auflage, 2019, Springer-Verlag
  • R. B. Bird, W. E. Stewart, E. N. Lightfoot: Transport Phenomena, 2nd edition 2002, John Wiley & Sons, Inc.

Technikum Wärmeübertragung

Art Labor
Nr. M+V1612
SWS 2.0
Lerninhalt

Durchführung und Auswertung von Wärmeübertragungsversuchen im Technikumsmaßstab

Doppelrohrwärmetauscher

Wärmetransport in der Wirbelschicht

Kompressionskältemaschine

Trocknungsprozess in der Klimakammer

 

Literatur
  • J. Zimmer, S. Mall-Gleißle, Versuchsbeschreibungen
  • VDI-Wärmeatlas: Berechnungsblätter für den Wärmeübergang, 13. Auflage, 2019, Springer-Verlag

Stoffübertragung

Art Vorlesung
Nr. M+V1611
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Einführung in die Stoffübertragung
  • Analogie von Wärme- und Stoffübertragung
  • Feuchte Luft
    Definition der Enthalpie für feuchte Luft, das Mollier-Programm
    Klimatisierungsprozesse
  • Trocknungsprozesse
  • Diffussion am Beispiel der Kondensation
    Nußeltsche Wasserhauttheorie
Literatur
  • P. Stephan, K. Schaber, K. Stephan, F. Mayinger: Thermodynamik, Band 1: Einstoffsysteme, 19. Auflage, 2013, Springer-Verlag
  • VDI-Wärmeatlas: Berechnungsblätter für den Wärmeübergang, 13. Auflage, 2019, Springer-Verlag
  • R. B. Bird, W. E. Stewart, E. N. Lightfoot: Transport Phenomena, 2nd edition 2002, John Wiley & Sons, Inc.

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