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Lehrende: Dr. Gerhard Herres; Prof. Dr. Jadran Vrabec
Veranstaltungsart:
Vorlesung
Orga-Einheit: Maschinenbau
Anzeige im Stundenplan:
Stoffdaten
Semesterwochenstunden:
1
Unterrichtssprache:
Deutsch
Min. | Max. Teilnehmerzahl:
- | -
Voraussetzungen und Empfehlungen:
Thermodynamik 1;
Thermodynamik 2
Ziel der Veranstaltung:
Weitaus die meisten Prozesse in technischen Anlagen laufen mit fluiden Arbeitsmedien ab. Daher ist es sowohl für den Betrieb als auch die Auslegung der Apparate und Maschinen wichtig, die Dichte, die energetischen Stoffeigenschaften und die sog. Transportgrößen als Funktion von Druck und Temperatur zu kennen. In der Vorlesung werden die Grundlagen für die Berechnung dieser Größen behandelt. Durch die Berechnung von Beispielen sollen die Hörer mit der selbständigen Anwendung von Zustandsgleichungen und der Benutzung kommerzieller Programme zur Berechnung von Stoffdaten und zur Anlagenauslegung vertraut gemacht werden.
Zielgruppe:
Studierende des Maschinenbaus, der Technomathematik, der Ingenieurinformatik
Inhalt:
1 Einführung
- Stoffwertberechnung für fluide Stoffe
- Gleichgewichts- und Stabilitätsbedingungen
- Die Zustandsfläche
2 Grundlagen der Thermodynamik der Mischungen
3 Zustandsgleichungen und Prinzip der Korrespondierenden Zustände
- Kubische Zustandsgleichungen
- Modifizierte Virialgleichungen
- PvT-Datenberechnung nach dem Korrespondenzprinzip
- Zustandsgleichungen auf Basis der Statistischen Thermodynamik
4 Phasengleichgewichtsberechnungen
- mit Zustandsgleichungen
- mit Methoden der lokalen Zusammensetzung (Wilson, NRTL, UNIFAC,...)
5 Berechnung der Stoffdaten für reine Stoffe (Einstoffsysteme)
- Berechnung der thermischen Eigenschaften (pvT-Daten)
- Berechnung von kalorischen Eigenschaften
- Berechnung weiterer abgeleiteter Größen
6 Berechnung der Stoffdaten für Mischungen
- Mischungsregeln: Arten, Vergleich
- Ideale Mischungen, Exzeßgrößen
- Berechnungsbeispiele
7 Transportgrößen (Oberflächenspannung, Viskosität, Wärmeleitfähigkeit,...)
8 Datenbanken (DDBST,...)
9 Kommerzielle Programme (REFPROP,Fluidcal,...)
Ansprechpartner:
Dr. Gerhard Herres
Literatur:
Vorlesungsskript;;
R. Dohrn: Berechnung von Phasengleichgewichten, Vieweg, 1994.
R. Span: Multiparameter Equation of State, Springer, 2000
Ergänzende Veranstaltungen:
Kältetechnik/Wärmepumpentechnik
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