Das Projekt "NPSH-Verhalten von Halbaxialpumpen bei Teillast" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Pfleiderer-Institut für Strömungsmaschinen durchgeführt. Halbaxialpumpen zeigen gelegentlich im Teillastbereich ein aussergewoehnliches NPSH-Verhalten in Form einer ausgepraegten Spitze im NPSH3Prozent-Verlauf. Diese NPSH-Spitze ist unerwuenscht, da sie den Eindruck einer ausserordentlichen Kavitationsgefaehrdung entstehen laesst und ausserdem in einem Volumenstrombereich bei 60 Prozent bis 80 Prozent des Auslegungsvolumenstromes auftritt, der in Pumpenanlagen haeufig gefahren werden muss. Durch raeumlich aufloesende Messungen des Druck- und Geschwindigkeitsfeldes am Laufradaustritt von zwei unterschiedlichen Laufraedern konnte gezeigt werden, dass die Laufradabstroemung nicht nur von der Last sondern auch vom NPSH in der Anlage abhaengen kann. Die Ergebnisse zeigen damit die grundsaetzliche Problematik, den Foerderhoehenabfall als Mass fuer einen bestimmten Grad der Kavitation zu verwenden. Der Foerderhoehenabfall kann naemlich auch durch eine kavitationsbedingte Stroemungsumformierung verursacht werden. Dieses Ergebnis konnte durch zusaetzliche Videobeobachtungen gestuetzt werden.
Das Projekt "NPSH-Verhalten von Halbaxialpumpen bei Teillast - II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Pfleiderer-Institut für Strömungsmaschinen durchgeführt. In dieser Dissertation wird ueber experimentelle Untersuchungen an drei Kreiselpumpenlaufraedern berichtet, die sich mit dem zum Teil stark differierenden Saugverhalten von Pumpen vergleichbarer spezifischer Drehzahl, aber unterschiedlicher Laufradauslegung beschaeftigen. Neben den integralen Kennlinienmessungen wurden u a videounterstuetzte Kavitationsbeobachtungen und Untersuchungen mit Fadensonden am Laufradeintritt durchgefuehrt. Im Mittelpunkt der experimentellen Untersuchungen stand die Bestimmung der Stroemungsgroessen am Laufradaustritt durch instationaere, oertlich aufloesende Messungen mit einer mit einem Miniaturdruckaufnehmer bestueckten Einloch-Kugelsonde. Um die Genauigkeit der instationaeren Sondenmessungen zu verbessern, wurde in das Auswertungsprogramm ein Korrekturverfahren integriert, das die Traegheitskraefte, die durch den Aufstau der instationaeren Laufradabstroemung auf der Oberflaeche des Sondenkopfes hervorgerufen werden, beruecksichtigt. Die wesentlichen Ergebnisse sind: 1) Durch das Phaenomen des mit sinkender Netto-Energiehoehe schwaecher werdenden saugseitigen Teillastwirbels wird die Foerderhoehe einer Pumpe bei Kavitation durch ein kompliziertes Wechselspiel mehrerer Einflussfaktoren bestimmt. Zu diesen zaehlen u a die Verlagerung der Zustroemung in Richtung Nabe sowie die mit dem Spaltvolumenstrom verbundenen Primaer- und Sekundaereinfluesse. Da unter bestimmten Voraussetzungen aufgrund der Rezirkulation am Laufradeintritt ein Teil der Schaufeleintrittsbereiche blasenfrei bleibt, wird durch die verringerte Intensitaet des Teillastwirbels zusaetzlich ein moeglicherweise durch Kavitationsblasen verursachter Auftrieb veraendert. 2) Es wurde beobachtet, dass die Rezirkulation am Laufradeintritt durch Kavitationserscheinungen ausgeloest werden koennen. Dadurch werden die oben geschilderten Verhaeltnisse zunehmend komplexer. Bei sehr kleinen Netto-Energiehoehen nimmt die Intensitaet des saugseitigen Teillastwirbels auch in diesem Fall wieder ab. 3) Die Groesse und Verteilung der Verluste am Laufradeintritt hat einen erheblichen Einfluss auf die Kennlinien einer Pumpe. Auch auf das (durch NSPH3Prozent-Were gekennzeichnete) Saugverhalten wirkt sich diese Einflussgroesse aus. 4 ) Kavitation bei NPSH3Prozent verschiebt den Hauftdurchsatz bei den drei untersuchten Laufraedern trotz deren sehr unterschiedlicher Auslegung in Richtung Deckscheibe. 5) Durch Kavitation bei NPSH3Prozent wird bei allen drei Laufraedern die Leistungsuebertragung (ausgedrueckt durch eine mit dem oertlichen Massestrom gewichtete Druckzahl) vergleichmaessigt. Der Schwerpunkt der Leistungsuebertragung liegt bei Betrieb bei NPSH3Prozent - von wenigen Ausnahmen abgesehen - immer an der Deckscheibe. Da sich die noch verbliebenen offenen Fragen nur durch eine detaillierte Untersuchung der Stroemung zwischen Laufradein- und Laufradaustritt beantworten lassen, wird empfohlen, in einer Anschlussarbeit die Schaufeldruckverlaeufe des bei den Unter
Das Projekt "Verifikation von Offshore-WEA (OWEA)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Flugzeugbau (IFB), Stuttgarter Lehrstuhl für Windenergie durchgeführt. In diesem Verbundprojekt werden in vier inhaltlichen Arbeitspakete essentielle Aspekte der Offshore-WEA (d.h. Rotor-Gondeleinheit und Tragstruktur) und der untrennbar mit der Anlagendynamik verbunden Belastungen und Betriebseigenschaften um Windpark untersucht. Das beantragte Projekt befasst sich speziell mit den Offshore-Windenergieanlagen und untersucht deren Leistungskurven als Einzelanlage und im Windpark unter Offshore-Bedingungen, ihre Dynamik einschließlich Wind-, Wellen- und Windparkbelastungen und die Entwicklung von Monitoring-Verfahren zur Überwachung des Betriebsverhaltens. Ingesamt sind zehn Partner an diesem Forschungsvorhaben beteiligt, wobei die Universität Stuttgart, die Universität Oldenburg, die Universität Hannover, das Deutsche Windenergie-Institut, die Multibrid Entwicklungsgesellschaft und die REpower Systems AG jeweils mit eigenen Anträgen vertreten sind. Die Projektlaufzeit beträgt zweieinhalb Jahre. Folgende Arbeitspakete sind vorgesehen: 1. Leistungskurve offshore - Bestimmung und atmosphärische Einflüsse. 2. Verifikation der Strömungsbedingungen und Nachlaufbelastungen in Offshore-Windparks. 3. Verifikation der Anlagendynamik und der Belastungen. 4. Online-Monitoring des Belastungsverhaltens.
Das Projekt "Einfluss von Bauart und Regelung auf das Betriebsverhalten von Wirbelschichtkraftwerksanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Siegen, Fachbereich 11 Maschinentechnik, Institut für Energietechnik durchgeführt. Moderne, umweltfreundliche Kraftwerke der Bauart zirkulierende Wirbelchichtfeuerung (ZWS) - auf der Basis von Stein- und Braunkohle - sind eine interessante und leistungsstarke Alternative fuer die Strom- und Waermeerzeugung bei Industriebetrieben und Stadtwerken. Bisher wurden verschiedene Bauarten realisiert, die sich sowohl im Bereich der Verbrennung und der Waermefreisetzung als auch bei der Waermeaufnahme durch Wasser/Dampf durch verschiedene Strukturen und Schaltungen unterscheiden. Ueber den Zusammenhang zwischen der gewaehlten Bauart und dem sich einstellenden Betriebs- und Regelverhalten liegen derzeit nur fuer Einzelbauarten Erkenntnisse vor. Die gestellte Aufgabe hat ihre Bedeutung darin, dass sich das Leistungsverhalten, der Kohleausbrand, die Emissionen, das Teillastverhalten und das Regelverhalten mit der Wahl der Bauart, der Schaltung und dem Konzept der Regelung aendern und beeinflussen lassen. Die Durchfuehrung des Vorhabens soll die Entwicklung von standardisierten Komponentenmodellen fuer die in Frage kommenden Anlagenmodule, die Untersuchung des stationaeren Zusammenspiels und die Ermittlung des Uebertragungsverhaltens fuer verschiedene Bauarten, Schaltungen und Lastzustaende umfassen. Ferner soll der Einfluss der Kohlearten Stein- und Braunkohle auf die Bauart Beruecksichtigung finden.
Das Projekt "Kleinfeuerungsanlage für Getreide und Stroh" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ATZ Entwicklungszentrum durchgeführt. Das oberste technische und wissenschaftliche Arbeitsziel ist der emissionsarme und zuverlässige Dauerbetrieb einer ausschließlich mit Stroh und Getreide befeuerten Kleinanlage (bis zu 49 kW). Eine neuartige und leistungsfähige Filtertechnik mit dem Kostenziel von ca. 3.000-4.000 Euro soll etabliert werden. Innovative Feuerungskonzepte (Brennmulde mit neuartiger Schutzschicht, luftgekühlter Drehrost) und Filtersysteme (Herding-Filter, ATZ-Schüttschichtfilter) werden in einer Versuchsanlage mit geringem Aufwand untereinander kombiniert. Eine thermisch gespritzte Schutzschicht wirkt der Korrosionsproblematik im Feuerraum entgegen. Mit den verschiedenen Anlagenkonfigurationen erfolgen Verbrennungsversuche zur Ermittlung des Betriebs- und Emissionsverhaltens. Die bestgeeignete Konfiguration soll als marktfähiges Produkt etabliert werden. Angesichts von ca. 350.000 landwirtschaftlichen Betrieben mit Getreideanbau in Deutschland ist ein erhebliches Marktpotenzial gegeben. Die neu entwickelte Filtertechnik kann darüber hinaus auch für größere Heiz- oder Heizkraftwerke eingesetzt werden.
Das Projekt "Weiterentwicklung der Stahl-Kunststoff-Hybridtechnologie für den Fahrzeugbau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl und Institut für Kraftfahrwesen durchgeführt. Die Kombination unterschiedlicher Werkstoffe zur Optimierung von Bauteilen und Komponenten in der Fahrzeugtechnik gewinnt zunehmend an Bedeutung. Diese Studie zeigt die Möglichkeiten und das Potential einer für den Fahrzeugbau innovativen Technologie, der Verstärkung von Blechstrukturen durch eingespritzte Kunststoffrippen, auf. Dabei wird ein allgemeiner Überblick über den prinzipiellen Aufbau dieser Art von Bauteilen, unter Berücksichtigung verschiedener Verfahren und Materialien, gegeben. Die in Hybridtechnologie realisierten Bauteile werden dargestellt, wobei besonders auf die Vorteile der unterschiedlichen Werkstoffkombinationen eingegangen wird. Im Vergleich zu konventionell aufgebauten Komponenten weisen die hybriden Bauteile die Kombination aus hohem Integrationspotential und guten mechanischen Eigenschaften bei reduziertem Gewicht auf. Dabei bietet die gezielte Anordnung der sich gegenseitig verstärkenden Kunststoff- und Stahlstruktur die Möglichkeit einer auf den Einsatzfall angepaßten Auslegung der Bauteile. Basierend auf diesem Überblick über existierende Bauteile wurde eine Teilstruktur ausgewählt, um in Versuchen das Strukturverhalten zu untersuchen und die Berechenbarkeit mit Hilfe der Finiten Elemente Methode zu beurteilen. Die Versuche bestätigten die Leistungsfähigkeit der hybriden Bauweise gegenüber unverstärkten Bauteilen. Mit Hilfe der Finiten Elemente Methode wurde dargelegt, daß das Verhalten von Hybridbauteilen mit Hilfe nummerischer Methoden beschreibbar ist. Dabei wurde der Schwerpunkt auf die Abbildung des Bauteilverhaltens bis zum Materialversagen gelegt. Durch die gewählte Materialbeschreibung der Kunststoffkomponente kann das Verhalten der Gesamtstruktur bis zum Versagen der Kunststoffkomponente im Versuch berechnet werden. Abschließend werden die Potentiale der Technologie für weitere Anwendungsmöglichkeiten aufgezeigt. Die Technologie eignet sich bevorzugt für Bauteile, die lösbar an mehreren Stellen mit dem Fahrzeug verbunden sind, da so eine optimale Krafteinleitung in die Struktur gegeben ist und die Reparaturmöglichkeit problemlos realisierbar ist. Durch die Gestaltungsfreiheit des Kunststoffes ist die Verwendung für Komponenten, die sich durch eine Vielzahl von Anbindungs- und Befestigungspunkten auszeichnen, vorteilhaft gegeben. Dies zeigt sich auch in den bisher realisierten Serienbauteilen, die in Form demontierbarer Frontendsysteme ausgeführt sind. Zukünftig bietet sich die Realisierung weiterer Fahrzeugkomponenten an, um die Vorteile der Hybridtechnologie optimal umzusetzen.
Das Projekt "Untersuchung des Betriebsverhaltens, der Energienutzung im Brennraum und der Schadstoffemission eines Ottomotors" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrzeuge, Lehrstuhl für Verbrennungsmotoren durchgeführt. Der Werkvertrag verpflichtet den Auftragnehmer zur vertraulichen Behandlung der Ergebnisse.
Das Projekt "Projekt Pflanzenoelmotoren - Untersuchung von Dieselmotoren auf deren Betriebsverhalten und Emissionen beim Betrieb mit rohem Rapsoel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Porsche AG, Entwicklungszentrum Weißach durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, die Eignung von 6 Dieselmotoren verschiedener Hersteller in den Leistungsklassen von 39 bis 245 kW sowie verschiedenen Brennverfahren beim Betrieb mit rohem, wasserentschleimtem Rueboel (Rapsoel) zu untersuchen. Die Durchfuehrung der Untersuchungen erfolgt auf Motorpruefstaenden nach den Kriterien Leistungs- und Verbrauchsverhalten sowie gasfoermige Emissionen, Partikel- und Geruchsemissionen einschliesslich je eines 600 stuendigen Pruefstandsdauerlaufes zur Beurteilung des Verschleissverhaltens, der Ablagerungen und des Schmieroelverhaltens.
Das Projekt "Systemkorrellierende Auswertung und Bewertung des Betriebsverhaltens von Batteriesystemen in bestehenden PV-Anlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg durchgeführt. Ziel dieses Projekts war es, das Batterieverhalten von photovoltaischen Anlagen zu untersuchen. Die Schwerpunkte lagen bei der Bestimmung und Klassifikation der Batteriebelastungen und der Batteriealterung. Fuer die Untersuchungen wurden 16 reale PV-Anlagen sowie vier Langzeit-Laboruntersuchungen ausgewaehlt. Die zu analysierenden Anlagen wurden hinsichtlich ihrer Datenverfuegbarkeit und der Qualitaet der Messdaten ausgewaehlt. Um eine vergleichende Auswertung zu ermoeglichen, wurden einheitliche Auswerte- und Darstellungsverfahren, in Zusammenarbeit mit industriellen Partnern, entwickelt. Insgesamt werden 16 Auswertungen beschrieben. Neben einfachen Ladungs- und Energiebilanzen werden auch komplizierte Auswertungen, wie z.B. Ladezustandsverlaeufe, Strom-Spannungsverteilungen u.a., beschrieben und diskutiert. Um diese Auswertungen einheitlich und rationell durchfuehren zu koennen, wurde eine Datenbank und ein spezialisiertes Abfrageprogramm entwickelt. Mit Hilfe der gewonnenen Erkenntnisse wurden Massnahmen zur Verbesserung des Batterieverhaltens, in Form von besseren Betriebsfuehrungsstrategien, erarbeitet. Diese sollten bei zukuenftigen Anlagen beruecksichtigt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Feldtest einer Absorptionskältemaschine in Fernwärmenetzen - PiloTeilprojekt rojekt Berlin" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Berliner Kraft- und Licht durchgeführt. Bei dem Projekt handelt es sich um ein Verbundforschungsvorhaben unter Federfuehrung des Bayrischen Zentrum fuer angewandte Energieforschung e.V. (ZAE) mit jeweils einer Pilotanlage in Berlin und Duesseldorf. Der Einsatz von fernwaermegetriebenen Absorptionskaeltemaschinen zur Kaelteerzeugung fuer Klimatisierung speziell in den Sommermonaten ist in der Regel durch die notwendige hohe Vorlauftemperatur in Verbindung mit hohen Fernheizwasserdurchfluessen als Folge geringer Auskuehlung des Fernheizwassers eingeschraenkt. Durch den Betrieb von weiterentwickelten Schaltungstypen ist es moeglich, den Einsatzbereich von Absorptionskaeltemaschinen in Ferwaermenetzen erheblich zu erweitern. Bei der Kombination einer zweistufigen Schaltung (double lift) mit einer einstufigen (single effect) Kaeltemaschine kann eine groessere Auskuehlung des Waermetraegers erreicht werden. Fuer diesen Maschinentyp, der sogenannten Single Effect/Double Lift - Absorptionskaeltemaschine (SE/DL-AKM), wird eine Temperaturspreizung von mindestens 30 K bei einer Auskuehlung des Fernheizwassers auf Ruecklauftemperaturen von 55 Grad C erwartet. Neben der Leistungsbestimmung der Anlage im Auslegungspunkt wurden Kennfelder zur Ermittlung des Betriebsverhaltens und des COP (Verhaeltnis Kaelteleistung zu Heizleistung) unter folgenden Bedingungen aufgenommen: - Variation der Vorlauftemperatur, ausgehend vom Auslegungspunkt, - Ermittlung der minimalen Ruecklauftemperatur - Variation der Waermetraeger-Massenstroeme - Variation der Kaltwasservorlauftemperatur - Variation der Kuehlwassereintrittstemperatur - Betrieb der Anlage im reinen Single Effect bzw. Double Lift-Modus und Teillastbetrieb.
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