Energiesystemtechnik, Energieumwandlung

Ort

Campus Offenburg, Raum C013

Profil und Zielsetzung

- Studium des Betriebsverhaltens bei unterschiedlichen Zuständen und dessen Erfassung in Form von Kennlinien für Kreiselpumpe, Kolbenkompressor, Peltonturbine, Kaplanturbine, Dieselmotor, Wärmepumpe, Auftrieb und Widerstand von Tragflügelprofilen.
- Bestimmung der Klopfeigenschaften von Motorenkraftstoffen
- Betriebsverhalten von Ottomotoren (Mitteldruck, Verbrauch, Abgaswerte usw.)
- Aufbau und Funktion von Motorenmanagementsystemen
- Druckindizierung als Mittel zur Motorenoptimierung
- Messen, Verarbeiten und Auswerten der relevanten Größen wie Drehzahl, Drehmoment, Massenstrom, spezifische Stutzenarbeit und anderer Größen
- Kennenlernen und praktischer Umgang mit der angewandten mechanischen, elektrischen und thermischen Messtechnik
- Heranführen an die Arbeitsweise eines Versuchsingenieurs (Versuchsplanung, -durchführung, -auswertung, Berichterstellung)
- Erfassung, Steuerung, Auswertung und Bewertung thermodynamischer, mechanischer und elektrischer Größen in der  Kraftwerkstechnik
- Anfahren, Regeln und Betreiben von Gasturbine, Wasserturbinen
- Veranschaulichung prinzipieller Phänomene bei der Energieumwandlung

Ausstattung

- Strömungskanal mit Kreiselpumpe, verstellbarem Druckdom, Kaplanturbine und Überlaufwehr
- Peltonturbine im Kreislauf mit Kreiselpumpe und Druckkessel
- Radial- und Axialgebläse mit der Möglichkeit des wechselweisen Einsatzes an einem Elektro-Pendelmotor
- Mikrogasturbine
- Kreiselpumpenprüfstand: drehzahlregelbar, maximaler Durchfluß 200 l/min
- Kolbenverdichterprüfstand / Durchflußprüfstand für Luft: Ansaugvolumenstrom 6 m³/min, Druck 10 bar, Volumen 10 m³
- Windkanal: Strömungsgeschwindigkeit 80 m/s, Düsendurchmesser 60 cm
- 4 Motorenprüfstände, davon 2 auch für Schubbetrieb geeignet
- Abgasmeßanlage für die Komponenten: Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Kohlenwasserstoffe,Stickoxide, Sauerstoff, Abgastrübung
- Zwangsdurchlauf-Verdampferstrecke
- Brennstoffzellen
- Windenergieanlage (WEK)
- Block-Heiz-Kraftwerke (BHKW)
- Photovoltaik (PV)
- Holzvergaser mit Gasmotor

Praktika und Übungen

- Demonstration von Grenzbetriebszuständen, wie etwa Kavitation
- Einsatz von Prototypen auf Prüfständen und im Strömungskanal, messtechnische Untersuchungen des Betriebsverhaltens von Varianten
Im Rahmen von Hochulinterner Forschung wird an der Optimierung von gasführenden Motorenbauteilen sowie an der Optimierung von Ladungswechsel, Verbrennung und Reibleistung von Hochleistungsmotoren gearbeitet.
- Demonstration der wichtigsten energietechnischen Prozesse, speziell zur Elektrizitätserzeugung
- Untersuchung des Verhaltens einzelner Anlagekomponenten wie Turbine, Dampferzeuger u. s. w.
- Emissionsanalysen
- Visualisierung des Phasenwechsels und der instationären Strömungsformen bei der Zwangsdurchlauf-Verdampfung (auch für alternative Arbeitsfluide)

Praxisbezogene Anwendungen

 

- Erprobung und Optimierung von Prototypen im Rahmen der Leistungsgrenzen der vorhandenen Anlagen

- Untersuchung von Strömungswiderständen von Motorenbauteilen bei stationärer und instationärer Strömung bei unterschiedlichen Differenzdrücken

- Kennlinienaufnahme und Optimierung von Wasser- und Ölpumpen von Verbrennungsmotoren

- Dauerlaufversuche an Motoren in Wechsellastprogrammen

- Motorenuntersuchungen mit thermodynamischer Auswertung

- Kennfeldoptimierungen in Motormanagementsystemen

- Bestimmung von Kraftstoffeigenschaften wie Oktanzahl u. s. w.

- Leistungsoptimierung von Verbrennungsmotoren

- Durchführung von Bachelor- und Masterarbeiten