Geschwindigkeitsmessungen in der Grenzschicht eines Rayleigh-Bénard-Experimentes mittels 2-d-Laser-Doppler-Anemometer. - 66 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006
In einem Rayleigh-Bénard-Experiment, am Bsp. des "Ilmenauer Fasses" erfolgte die Aufnahme von Geschwindigkeitsprofilen in der Kühlplattengrenzschicht bei verschieden Ra-Zahlen im Bereich 1.23e11 bis 9.77e11. Die angewandte Messapparatur bestand dabei aus zwei Laser-Doppler-Anemometern. Dadurch erfolgte die Aufnahme der Geschwindigkeiten in zwei Raumkoordinaten. Eine detaillierte Beschreibung des Messprinzips und der Grenzschichttheorie (nach H.Schlichting) sind enthalten. Ein Vergleich mit den bereits existierenden theoretischen Grenzschichtmodellen wurde durchgeführt und ausgewertet. Dabei wurde eine lokale, kritische Reynolds-Zahl von 417 festgestellt. Des Weiteren stimmte keine der Theorien mit den gemessenen Geschwindigkeitsprofilen überein.
Berechnung und Optimierung der Massen- und Wärmeübertragungsvorgänge in einem Wärmetauscher zur Anwendung als Austreiber oder Absorber in einer Absorptionskältemaschine. - 82 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2005
Die Idee mit Wärme Kälte zu erzeugen, erscheint auf den ersten Blick paradox. Eine Absorptionskältemaschine kann Wärmequellen nutzen, deren Temperatur zur effizienten Erzeugung mechanischer Energie nicht ausreicht, und daraus eine verwertbare Kälteleistung generieren. An der TU Ilmenau wird dazu an einer solarbetriebenen Anlage für Kühlschränke oder zur Klimatisierung geforscht. Ziel der Arbeit war die Optimierung der verwendeten Wärmetauscher mit Blick auf niedrige Strömungsverluste und verbesserten Wärmeübergang um ein gutes Wärmeverhältnis bei einem möglichst geringen Einsatz elektrischer Antriebsenergie zu erreichen. Zur rechnergestützten Simulation wurde ein physikalisches Gleichungssystem mit teilweise empirisch ermittelten Gleichungen entworfen. Mit diesem analytischen Modell eines Spiralplattenwärmetauschers wurden verschiedene Geometrien und Betriebszustände auf ein Optimum untersucht. Für die Fließgeschwindigkeit ergibt sich ein Optimum leicht über der kritischen Reynoldszahl, da sich bei voll ausgebildeter turbulenter Strömung kein deutlich besserer Wärmeübergang ergibt. Bei den Rieselfilm-Absorbern ist eine Modellbildung nur mit halbempirischen Gleichungen aus Versuchen an Labormustern mit ähnlicher Geometrie sinnvoll. Auch ein Vergleich mit einer 3D FEM-Simulation sollte in Betracht gezogen werden. Als Ergebnis läßt sich die minimale Eingangstemperatur und der Bedarf an elektrischer Energie einer Absorptionskältemaschine weiter senken.
Measurement of interface deformation and magnetic field distribution at a conducting two-fluid system. - Online-Ressource (64 S. = 4.06 KB, Text) : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2004
An experiment for magnetic and optical measurements of a fluid-fluid interface was set up. The fluids were Galinstan and an aqueous solution of KOH (Potassium Hydroxide). A current was vertically passed through the system. The experment allowed to generate different interface modes and measurements using a magnetic multi-sensor system (Fluxgate Sensors) and different optical methods (video camera, laser vibrometers). The flux density data gathered during the experiments makes detection and reconstruction of the (1,1) and the (2,1) interface mode possible. The (1,1) mode was found to have a very strong amplitude of several mm. The (1,2) mode exists, but was rather instable. Additional experiments have been performed with a reduced amplitude of the (1,1)-mode. This was made possible by a modified electrolyte (Glycerol added). An improved sensor setup was prepared.
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