Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Kernenergetik und Energiesysteme durchgeführt. Das übergeordnete wissenschaftliche Ziel des Verbundvorhabens ist die Untersuchung des Wärmeübergangs bis zur Siedekrise (CHF) und darüber hinaus (Post-CHF) bei hohen Drücken. Hierzu soll der Einfluss verschiedener Parameter auf CHF und Post-CHF experimentell untersucht und mit den Ergebnissen eine umfangreiche Datenbank aufgebaut werden. Numerische Simulationen mit CFD-Programmen sollen zum besseren Verständnis der zu untersuchenden Phänomene beitragen und die experimentellen Arbeiten unterstützten. Auf Basis der hierdurch gewonnenen Erkenntnisse sollen vorhandene Modelle zur Vorhersage des CHF und des Post-CHF Wärmeübergangs bewertet, verbessert (oder ggf. neu entwickelt) und anhand der experimentellen Daten validiert werden. Hierdurch soll vor allem auch die Übertragbarkeit auf unterschiedliche Fluide gewährleistet sein. Die im Vorhaben entwickelten validierten Modelle sollen in das STH-Programm ATHLET implementiert und damit dessen Aussagekraft speziell auch für innovative nukleare Systeme mit überkritischen Fluiden verbessert werden. Im Teilvorhaben MEADOW sollen in der Versuchsanlage SCARLETT Experimente mit dem Kühlmittel Kohlenstoffdioxid (CO2) zu CHF und Post-CHF überwiegend unter Bedingungen mit hohem Dampfanteil durchgeführt damit zur im Verbundprojekt aufzubauenden Datenbank beigetragen werden. Die Modellentwicklung im Teilvorhaben konzentriert sich auf die Phänomene des kritischen Wärmeübergangs bei hohen Dampfanteilen, für die das Abreißen oder Austrocknen des wandnahen Flüssigkeitsfilms als bestimmend angesehen wird.
Das Projekt "Teilvorhaben: Experimentelle und numerische Untersuchungen zum Einfluss prozessbestimmender Parameter auf die Mikrostruktur im Werkstoff bei ausgewählten Verfahren der Warmmassivumformung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik durchgeführt. Das Vorhaben dient der Erforschung der Prozesskette Ur- und Umformen mit dem Ziel der Energie- und Ressourceneinsparung, um den CO2-Ausstoß während der Herstellung metallischer Produkte erheblich zu reduzieren. Die Endeigenschaften der finalen Produkte sollen dabei vergleichbar sein zu Produkten, die aktuell mittels konventioneller Prozessketten hergestellt werden. Zur Erreichung der Zielstellung wird erstmalig die Prozesskette Ur- und Umformen ganzheitlich numerisch für industriell relevante Herstellungsrouten aufgebaut. Dabei wird die mikrostrukturelle Werkstückentwicklung (Seigerungen, Fehlstellen, Korngrößenentwicklung, Phasenzusammensetzung) durch geeignete Materialmodelle beschrieben und von der Urformsimulation auf die Umformsimulation übertragen. Zur mathematischen Beschreibung der Modelle werden Laborversuche an thermomechanischen Prüfmaschinen durchgeführt. Die entwickelten Modelle werden durch einen Abgleich der numerischen Prozesssimulationen an Validierungsversuchen von Ur- und Umformprozessen verifiziert. Parallel werden die Serienprozesse der Industriepartner messtechnisch digitalisiert, um die entwickelte Simulationsschnittstelle zwischen Ur- und Umformprozessen auch an relevanten Industrieprozessen validieren zu können.
Das Projekt "Teilvorhaben: 3.1b und 4.2c" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Strömungsmechanik, Professur für Magnetofluiddynamik, Mess- und Automatisierungstechnik durchgeführt. Das geplante Vorhaben ist Teil des Verbundprojektes AG Turbo Turbogrün und zielt auf die experimentelle Untersuchung von Masseströmen im Sekundärluftpfad von Gasturbinen und dem damit verbundenen Einfluss auf den Wärmeübergang bzw. auf die Wärmeleitung. Zusätzlich ist eine experimentelle Untersuchung zum Wärmeübergang an Dampfturbinen geplant. Einer der Schwerpunkte liegt auf der Untersuchung der Abhängigkeiten zwischen den an den Dichtelementen austretenden Kühlluftmasseströmen und der Wärmeleitung über die Dichtelemente. Dabei soll speziell der Einfluss der Anpresskraft an den Dichtungen auf die Kontaktwärmeleitung und den Leckagemassestrom untersucht werden. Zusätzlich soll der Einfluss des Kühlluftmassestromes auf die Temperaturverteilung eines im SLM-Verfahren hergestellten Decksegments einer Turbinen-Laufreihe untersucht werden. Ein weiterer Schwerpunkt im Projekt liegt auf der Untersuchung der thermischen Belastung der Gehäusestrukturen im Bereich eines Zwischenraums an einer Modelldampfturbine. Hier soll der Einfluss der variablen Parameter des Dampfs und der Maschinenbelastung auf die Temperaturverteilung und die Verteilung des Wärmeübergangs an stehenden Bauteilen der Gehäusestruktur experimentell erarbeitet werden. Eine der zentralen Herausforderungen stellt für beide Themenschwerpunkte die messtechnische Bestimmung des Wärmeübergangs und der Temperaturverteilung unter den zu erwartenden, hohen thermischen Belastungen sowohl am Versuchsstand für die SLM-Decksegmente an der TU Dresden als auch am Dampfturbinenversuchsstand der HSU Hamburg dar. Um diese Aufgabe zu erfüllen, soll die aktuell verfügbare Messtechnik für den erwarteten, erweiterten Betriebsbereich modifiziert und qualifiziert werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: 2.2c und 3.2c" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Turbomaschinen und Fluid-Dynamik durchgeführt. Übergeordnete Ziele der in dem Verbundvorhaben 'Innovative Turbomaschinen für nachhaltige Energiesysteme' (InnoTurbinE) zusammengefassten Arbeitspakete an der Leibniz Universität Hannover sind es, in AP 2.2c das Auftreten so genannter Multiresonanzen und Multigrenzzykeln qualitativ und quantitativ zu beschreiben und in AP 3.2c die Turbulenzverteilung in Verdichtern zu charakterisieren. Multiresonanzen und Multigrenzzykeln wurden bei Schwingungsmessungen an realen Triebwerken nachgewiesen und können bislang weder numerisch richtig abgebildet noch experimentell validiert werden. Das AP 2.2c soll die folgenden Fragen beantworten: 1. Welche Mechanismen führen zu Multiresonanzen und Multigrenzzykeln? 2. Wie lassen sich bisherige Modellierungsansätze zu Multiresonanzen experimentell validieren? 3. Welche experimentell einstellbaren Parameter beeinflussen innere Resonanzen und wie ist ihr Einfluss zu quantifizieren? Zu diesem Zweck sollen mittels Shakertests an Balkenstrukturen vorhandene Berechnungsmethodiken erweitert und angepasst werden. Bisherige Turbulenzmodelle für Axialverdichter haben insbesondere nahe der Kennfeldgrenzen erhebliche Modellierungsdefizite. Dadurch entstehen Unsicherheiten im Auslegungsprozess, was die Effizienz von Turbomaschinen im transienten Betrieb und bei Teillast reduziert. Zur Verbesserung der Modelle sollen mittels Grobstruktursimulationen und experimentellen Versuchen in AP 3.2c die folgenden Fragenstellungen beantwortet werden: 1. Wie verteilen sich der Turbulenzgrad und das turbulente Längenmaß innerhalb einer Verdichterkaskade? 2. Welchen Einfluss hat der Eintrittsturbulenzgrad auf die Turbulenzverteilung und das aerodynamische Verhalten einer Verdichterkaskade in nicht-Auslegungspunkten? 3. Können verfügbare Turbulenzmodelle diesen Einfluss wiedergeben? 4. Welche Defizite haben Turbulenzmodelle für die Mittenschnittströmung einer Verdichterkaskade? Beide Vorhaben tragen damit zu einer umweltfreundlichen Luftfahrt bei.
Das Projekt "Interaktion von abiotischen Stressoren und Nahrungslimitierung auf Bienengesundheit und Entwicklung von Jungvölkern im Freiland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Ilmenau, Institut für Technische Informatik und Ingenieurinformatik , Fachgebiet Softwaretechnik für sicherheitskritische Systeme durchgeführt. In diesem Projekt möchten wir erstmals zeigen, welchen Einfluss unter feldrealistischen Bedingungen generierter Stress auf verschiedene Parameter der Bienengesundheit hat. Als zentrale Stressoren sollen herangezogen werden i) Fungizidbehandlung der Nahrungspflanzen, ii) Nährstoffmangel (insbesondere Proteine, Entzug von Pollen) und iii) die Interaktion von Nahrung-Pathogen und PSM. Im Projektfokus sollen repräsentative Fungizide stehen, als Vertreter der PSM, die vor allem in für Bienen und Imker attraktiven Kulturen (beispielsweise Raps) zum Einsatz kommen. Die Fungizide Azoxystrobin, Boscalid, Dimoxystrobin und Tebuconazol, sind neben dem Insektizid Thiacloprid, die am häufigsten nachgewiesenen Pestizidrückstände in Bienenbrot, der Nahrungsgrundlage des Bienenvolks. Des Weiteren wurden Fungizide in rezenten Arbeiten auch als eine der Hauptursachen für eine erhöhte Überwinterungssterblichkeit genannt. Eine Wirkstoffverteilung von Fungiziden soll Aufschluss geben über besonders belastete Bereiche im Volk, um so vorbeugend Maßnahmen ergreifen zu können, um diese zu verringern oder zu eliminieren. Näher untersuchen möchten wir zudem, ob und in welchem Ausmaß häufig eingesetzte Fungizide Auswirkungen auf das Bienenmikrobiom (die qualitative und quantitative Bakterienzusammensetzung des Darms) haben. Neben der Untersuchung von Wirkstoffverteilung und Effekten auf das Mikrobiom steht die Etablierung eines Biomarkersystems (basierend auf potentiellen Veränderungen des Transkriptoms und Proteoms) zur Charakterisierung der Bienengesundheit, komplementär zur Bestimmung der Vitalität des Bienenvolkes, im zentralen Fokus.
Das Projekt "Vorhaben: Skalenauflösende numerische Modellierung der instationären hydrodynamischen Effekte in Querstrahlern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik, Lehrstuhl für Modellierung und Simulation durchgeführt. Ziel des Teilprojektes des Lehrstuhls der Modellierung und Simulation (LeMoS) ist die Aufklärung der physikalischen Mechanismen der Entstehung der instationären Druckimpulse im Querstrahler (QSA) und Entwicklung der Empfehlungen zur Reduzierung des Geräusches und der Vibration in QSA auf Basis der modernen skalenauflösenden Modelle der turbulenten Strömung. Numerische Untersuchungen im Rahmen des Projektes werden von drei Partnern durchgeführt. Während stationäre Strömungseffekte in QSA im Fokus von Jastram und Promarin stehen, konzentrieren sich die Computational Fluid Dynamik (CFD)-Arbeiten von LeMoS auf die Simulation der instationären Vorgänge inklusive: instationäre Kräfte am Laufrad und an Bauelementen der QSA, instationäre Drücke im Kanal der QSA, instationäre Drücke an der Oberfläche der Bauelemente der QSA. Aus der messtechnischen Untersuchung der QSA durch die Projektpartner werden umfangreiche Strömungsinformationen zur Verfügung gestellt, mit denen die Güte der Modellierung mittels der skalenauflösenden Methoden bewertet werden kann. Es wird der Einfluss von folgenden Parametern auf die instationären Drücke an der Tunneloberfläche, am Rumpf, innerhalb der Strömung sowie auf die instationären Belastungen am Laufrad erforscht werden: Schiffsgeschwindigkeit, Einlassform des Tunnels, Auslassform des Tunnels, Flügelzahl des Laufrades, Lage des Schutzgitters und Kavitation. Die Industriepartner werden durch die Anwendung der hybriden Methode in die Lage versetzt die Lastschwankungen und die daraus folgenden Schwingungen in der QSA neu zu bewerten und daraus konstruktive Maßnahmen numerisch realistischer evaluieren zu können.
Das Projekt "Teilvorhaben: Weiterentwicklung der ingenieurwissenschaftlichen Bemessungsmethoden anhand experimenteller und numerischer Untersuchungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Stahlbau durchgeführt. Suction-Bucket-Gründungen sind eine vielversprechende Alternative zur verbreiteten Pfahlgründung für Jacket-Strukturen im Offshore-Windbereich. Sie überzeugen gegenüber Pfahlgründungen mit einer schnellen Installation, die nahezu frei von Schallemission ist, einer geringen Einbindetiefe und der Option des nachhaltigen Rückbaus. Das Anwendungsfeld umfasst neben den Jacket-Strukturen ebenfalls schwimmende Strukturen in Form eines Ankers sowie das Monobucket, als Äquivalent zum Monopile. Das Konzept von Suction-Buckets ist im Offshore-Windsektor noch weitestgehend neuartig. Dieses Teilvorhaben hat daher zum Ziel, die numerischen Bemessungsmethoden zur Dimensionierung von Suction-Buckets weiterzuentwickeln. Im Detail sollen strukturelle, geometrische und geotechnische Parameter in ihrem Einfluss quantifiziert werden, um mit dem erlangten Erkenntnisgewinn eine verlässliche Vorhersage zum Beulverhalten von Suction Buckets zu ermöglichen. Hinsichtlich des Tragverhaltens von Suction Buckets unter zyklischen Belastungen sollen Berechnungsverfahren entwickelt bzw. weiterentwickelt und mittels experimenteller Untersuchungen validiert werden. Damit sollen Unsicherheiten reduziert und eine wirtschaftliche Bemessung ermöglicht werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: PTV Planung Transport Verkehr GmbH" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PTV Planung Transport Verkehr AG durchgeführt. Das übergeordnete Ziel des Projekts ModelRad besteht in der Bestandsaufnahme der aktuellen Datenbasis und dem Aufzeigen von Entwicklungsoptionen hinsichtlich der Nutzung für eine realitätsnahe Radverkehrsmodellierung. Im Rahmen des Vorhabens werden Parameter für Radverkehrsmodelle abgeleitet, die Einfluss auf die Wahl des Fahrrads als Verkehrsmittel haben und die Routenwahl mit dem Fahrrad determinieren. Das Teilvorhaben der PTV GmbH zielt auf die systematische Darstellung und die Priorisierung notwendiger Parameter für die Modellierung des Radverkehrs (Soll-Katalog) für die Modus- und Routenwahl. Darüber hinaus hat das Teilvorhaben der PTV GmbH das Ziel einen Ist-Katalog vorhandener Parameter zu erarbeiten. Im Rahmen des Teilvorhabens der PTV GmbH sollen daher folgende Forschungsfragen behandelt werden: Welche Parameter bzw. Informationen werden für die Modellierung der Verkehrsmittel- und der Routenwahl benötigt? Welche Parameter sind besonders relevant bzw. weniger relevant? Welche Parameter sind verfügbar bzw. ermittelbar mit der verfügbaren Datenbasis oder nicht verfügbar bzw. nicht ermittelbar?
Das Projekt "Teilvorhaben: PTV Transport Consult GmbH" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PTV Planung Transport Verkehr AG durchgeführt. Das übergeordnete Ziel des Projekts ModelRad besteht in der Bestandsaufnahme der aktuellen Datenbasis und dem Aufzeigen von Entwicklungsoptionen hinsichtlich der Nutzung für eine realitätsnahe Radverkehrsmodellierung. Im Rahmen des Vorhabens werden Parameter für Radverkehrsmodelle abgeleitet, die Einfluss auf die Wahl des Fahrrads als Verkehrsmittel haben und die Routenwahl mit dem Fahrrad determinieren. Die PTV Transport Consult GmbH (PTV TC) ist führend im Aufbau von Radverkehrsmodellen in Deutschland, muss aber dennoch aufgrund der noch fehlenden Modellkenntnisse vielfach mit Annahmen arbeiten um diese Modelle aufzubauen. In diesem Kontext werden wir unsere Erfahrungen über Verhaltensparameter und Wirkungszusammenhänge bei der Priorisierung notwendiger Parameter für die Modellierung des Radverkehrs (Soll-Katalog) für die Modus- und Routenwahl einbringen und mit den übrigen Projektpartner diskutieren. Gleichermaßen wird die Erarbeitung eines Ist-Kataloges vorhandener Parameter unterstützt. Aufgabe der PTV Transport Consult GmbH ist zudem die Durchführung der Case-Study zur Anwendung der identifizierten Modellverbesserungen in einem realen Verkehrsnachfragemodell. Hier werden wir den bisherigen Kenntnisstand zum Aufbau eines Radverkehrsmodells und die im Projekt erarbeiteten Verbesserungen in einer praktischen Anwendung kombinieren, um darauf aufbauend eine gesamthafte Verbesserung der Modellierungstechnik für unsere eigenen Modelle, aber auch für die Modell anderer Berater, der Öffentlichen Hand und der Wissenschaft abzuleiten.
Das Projekt "Teilvorhaben: Frankfurt University of Applied Science" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Frankfurt University of Applied Sciences - Fachbereich 1 Architektur, Bauingenieurwesen, Geomatik durchgeführt. Das übergeordnete Ziel des Projekts ModelRad besteht in der Bestandsaufnahme der aktuellen Datenbasis und dem Aufzeigen von Entwicklungsoptionen hinsichtlich der Nutzung für eine realitätsnahe Radverkehrsmodellierung. Im Rahmen des Vorhabens werden Parameter für Radverkehrsmodelle abgeleitet, die Einfluss auf die Wahl des Fahrrads als Verkehrsmittel haben und die Routenwahl mit dem Fahrrad determinieren. Die Frankfurt UAS übernimmt als Konsortialführer die wissenschaftliche Perspektive im Gesamtvorhaben. Die zugrundeliegenden Forschungsfragen des Teilvorhabens der Frankfurt UAS lauten: (1) Welche Parameter/Informationen werden grundsätzlich, aktuell und zukünftig für die Modellierung der Verkehrsmittel- und Routenwahl benötigt? (2) Welche Parameter sind verfügbar bzw. mit der verfügbaren Datenbasis ermittelbar, oder nicht verfügbar/ermittelbar? (3) Welchen Methoden, Limitationen und Erweiterungsmöglichkeiten unterliegen ausgewählte, besonders relevante Parameter? (4) Welche Daten lassen sich durch Erweiterungen bestehender Erhebungen ermitteln? (5) Welche neuartigen Erhebungskonzepte bedarf es dafür und wie können diese ausgestaltet sein? Als Lösungsansatz zur Beantwortung der Forschungsfragen unterstützt die Frankfurt UAS gemeinsam mit der PTV TC GmbH die PTV GmbH als Hauptverantwortliche bei der Identifikation der notwendigen Parameter. Anschließend übernimmt die Frankfurt UAS federführend die Darstellung des Ist-Zustands bzgl. der Verfügbarkeit von Parametern mithilfe einer Recherche und Analyse von Daten und Literatur. Im Anschluss verantwortet die Frankfurt UAS die Ermittlung bzw. Aktualisierung der von der PTV Group als prioritär notwendig bewerteten Parameter mittels statistischer Analysen bestehender Daten. Gemeinsam mit der RydeUp UG erfolgt die Erarbeitung eines Konzepts für eine innovative Datenerhebung zur Ermittlung bisher nicht verfügbarer Parameter. Zudem übernimmt die Frankfurt UAS das Projektmanagement und koordiniert die Außenwirkung des Projekts.
| Origin | Count |
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| Bund | 20 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 20 |
| License | Count |
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| Language | Count |
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| Boden | 12 |
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