Module handbook

Energiesystemtechnik (ES)

Energieumwandlung in Maschinen

Empfohlene Vorkenntnisse

Für die Veranstaltung werden Kenntnisse der Thermodynamik und der Strömungslehre vorausgesetzt. Außerdem sind zum Verständnis des Aufbaus der Maschinen Kenntnisse der Maschinenelemente erforderlich.

Vorlesungen: Energieumwandlung in Maschinen, Maschinenelemente, Thermodynamik, Strömungslehre und
Technische Mechanik.

Für die Veranstaltung werden Kenntnisse der Thermodynamik und der Strömungslehre vorausgesetzt. Außerdem sind zum Verständnis des Aufbaus der Maschinen Kenntnisse der Maschinenelemente erforderlich.

Lernziele / Kompetenzen

Die Studenten kennen die wichtigsten Typen der Fluidenergiemaschinen sowie elektrische Antriebe und elektrische Energiespeicher. Die Studenten sind in der Lage geeignete Maschinen bz. Speicher für eine spezifische Aufgabe auszuwählen.

Die Studierenden sollen einen Überblick über die Kraft- und Arbeitsmaschinen gewinnen und deren wesentlichen Unterscheidungsmerkmale und Einsatzfelder verstehen lernen. Im Bereich der Arbeitsmaschinen sollen die Studierenden das Zusammenwirken von Arbeitsmaschine und Anlage verstehen und die Anforderungen einer Anlage in die Spezifikation einer Maschine umsetzen können.

Vermittlung der Emissionsprobleme heutiger Antriebe, der gesetzlichen Limitierungen und der möglichen Ansätze zur schadstoffmäßigen Optimierung von Fahrzeugantrieben.

Im Bereich der Arbeitsmaschinen sollen die Studierenden das Zusammenwirken von Arbeitsmaschine und Anlage verstehen und die Anforderungen einer Anlage in die Spezifikation einer Maschine umsetzen können.

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

Die Modulnote ergibt sich aus den Noten für die K90 Klausur Energieumwandlung in Maschinen, der Labornote Energieumwandlung in Maschinen und der mündlichen Prüfung M in Kraftwerkstechnik mit folgender Gewichtung:
> K90 mit 1/2 Gewichtung
> Labornote mit 1/6 Gewichtung
> Mündliche Prüfung mit 1/3 Gewichtung
Die Note im Labor Energieumwandlung in Maschinen setzt sich aus einer Laborarbeit LA und einer mündlichen Prüfung M zusammen mit einer Gewichtung von je 50 %.

Leistungspunkte Noten

gemäß Studien- und Prüfungsordnung

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Richard Zahoransky

Haeufigkeit -
Veranstaltungen

Energieumwandlung in Maschinen

Art Vorlesung
Nr. M+V647
SWS 4.0
Lerninhalt

In der Vorlesung wird dargestellt, wie die Wandlung von Fluidenergie in mechanische Energie bzw. umgekehrt mit Hilfe der Grundlagen aus Thermodynamik und Strömungslehre beschrieben werden kann. Anhand von beispielhaften Anwendungen wird die apparative Umsetzung aufgezeigt, wobei insbesondere herausgearbeitet wird, welche Verlustmechanismen gegenüber idealen Prozessen wirksam werden.

A) Einteilung der Kraft- und Arbeitsmaschinen
B) Grundlagen der Strömungsmaschinen
- Grundlegender Aufbau und Einteilung
- Energiebilanzen und Geschwindigkeitspläne
- Eulersche Hauptgleichung
- Kennzahlen und Ähnlichkeitsgesetze
C) Hydraulische Strömungsmaschinen
- Wasserkraftanlagen und Pumpenanlagen
- Bauarten und Charakteristiken von Wasser-Turbinen
- Laufradformen und Kennlinienformen von Kreiselpumpen - Zusammenwirken von Pumpe und Anlage
- Kavitation
D) Thermische Strömungsmaschinen
- Dampfkraftprozess, Turbinenbauarten
- Gasturbinenprozess, Bauarten Verdichter, Turbine
E) Verdrängermaschinen
- Verdränger-Verdichter (Thermodynamik, Bauarten, Kenngrößen)
- Verbrennungsmotoren (Thermodynamik, Bauarten, Kenngrößen)

Literatur

- Energieumwandlung in Kraft- und Arbeitsmaschinen, Wolfgang Kalide, Carl Hanser Verlag München, 1995
- Strömungsmaschinen 1. 9. Auflage, Bohl, W., Elmendorf, W., Vogel-Verlag, 2004
- Strömungsmaschinen, 5. Auflage, Menny, Kl., Teubner-Verlag, 2006

Energieumwandlung in Maschinen-Labor

Art Labor
Nr. M+V683
SWS 1.0
Lerninhalt

Es wird der Umgang mit den Maschinen sowie Messungen an den Maschinen in Gruppenarbeit geübt.

- Kreiselpumpen
- Rotationsverdichter
- Verbrennungsmotoren
- Gasturbinen
- Wasserturbinen
- Windkanal

Literatur

- Energieumwandlung in Kraft- und Arbeitsmaschinen, Wolfgang Kalide, Carl Hanser Verlag München, 1995
- Strömungsmaschinen 1. 9. Auflage, Bohl, W., Elmendorf, W., Vogel-Verlag, 2004
- Strömungsmaschinen, 5. Auflage, Menny, Kl., Teubner-Verlag, 2006

Kraftwerkstechnik

Art Vorlesung
Nr. M+V667
SWS 2.0
Lerninhalt

Vorlesung (V) und Seminar (S)

A) Aufbau moderner Dampfkraftwerke, Gas- und Dampfturbinenkraftwerke
B) Betrachtung ausgewählter Komponenten, wie z. B. Dampferzeuger, Dampfturbinen, Kondensatoren, etc.

Literatur

- BWK - Brennstoff, Wärme, Kraft, Das Energie-Fachmagazin, SPRINGER-VDI-VERLAG
- Kraftwerkstechnik zur Nutzung fossiler, nuklearer und regenerativer Energiequellen, STRAUß, Karl, Springer, Berlin, 2009
- VGB PowerTech Journal, Internationale Fachzeitschrift für Strom- und Wärmeerzeugung, VGB PowerTech Service GmbH