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Dissertation
Methodology development and assessment of lower carbon industrial process heat through solar energy and heat pumps
(2018-05-24)
The reduction of energy consumption in industrial processes, notably within low temperature industries, leads to greater economic gain and lower carbon emissions. Numerous energy audits and case studies within the food and beverage industry suggest that initial efforts to reduce energy consumption should focus on energy efficiency measures such as heat recovery and process optimization due to their lower cost of implementation. Eventually, however, an efficiency limit is reached and the only way to further reduce ...
Dissertation
Experimental investigations of water filled drainback systems
(2017-08-16)
Selbstentleerende- bzw. Drainback-Anlagen (DBA) bieten einen einfachen Schutz vor Stagnation und Einfrieren des Wärmeträgerfluids und des gesamten Solarthermiesystems. Im Vergleich zu konventionell betriebenen Solaranlagen beinhalten DBA zudem weniger hydraulische Komponenten im Solarkreis. Dies führt zur Reduzierung sowohl der Investitions- als auch der Wartungskosten. Trotz der vielen Vorteile sind DBA bisher nur selten wissenschaftlich untersucht.
Im Fokus der vorliegenden Dissertation liegen die grundlegenden ...
Dissertation
Construction and Analysis of Heat-and Mass Exchangers for Liquid Desiccant Systems
(2017-08-21)
Construction and Analysis of Heat-and Mass Exchangers for Liquid Desiccant Systems
Novel flat plate and tube-bundle heat and mass exchangers were designed, built, and experimentally examined in combination with an aqueous solution of lithium chloride as a desiccant. Prior to the construction of the components, two test rigs were built for the evaluation of several textiles and liquid desiccant distributors.
The first test rig was used for the evaluation of liquid desiccant wicking performance of different fabrics. ...
Dissertation
Unsicherheiten von Ertragsprognosen für Photovoltaik-Kraftwerke unter besonderer Berücksichtigung langfristiger Variationen des Solarstrahlungs-Potenzials
(2018-08-27)
Ziel dieser Arbeit ist die realistische Quantifizierung der bei der Erstellung von Ertragsprognosen auftretenden Unsicherheiten unter besonderer Berücksichtigung langfristiger Variationen des Solarstrahlungs-Potenzials. Daneben sollten mögliche Verbesserungs-Potenziale zur Prognose der Erträge von PV-Kraftwerken identifiziert und umgesetzt werden. Dazu wird zunächst die Konzeption und Methodik von Ertragsgutachten für PV-Kraftwerke systematisch erfasst und beschrieben. Die relevanten ...
Dissertation
Mikroanalytische Verfahren zur Untersuchung verschiedener Aspekte der Rissinitiierung und Rissausbreitung
(2013-11-08)
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden mikroanalytische Verfahren zur Untersuchung der verschiedenen Aspekte der Rissinitiierung und –Ausbreitung unter zyklischer Belastung angewendet und gekoppelt, um somit die Informationstiefe durch Korrelation der Ergebnisse zu vergrößern.
Die eingesetzten mikroanalytischen Verfahren werden auf verschiedene polykristalline Werkstoffe mit kubisch-raumzentrierter und kubisch-flächenzentierter Gitterstruktur angewendet. Dabei steht der Einfluss der Mikrostruktur auf die Ausbreitung ...
Dissertation
Ermüdungsschädigung in gealterten Gasturbinenschaufeln
(2014-09-02)
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird die bauteil- und alterungsabhängige Rissausbreitung in Gasturbinenschaufeln der polykristallinen Gusslegierung Inconel 738LC sowohl bei Raumtemperatur als auch bei 700°C analysiert. Für die Untersuchungen stand eine Sammlung von geometrisch gleichen Gasturbinenschaufeln mit unterschiedlich langen Einsatzzeiten in Kraftwerken zur Verfügung.
Durch eine Gefüge- und Rissanalyse an den vorliegenden Turbinenschaufeln wird gezeigt, dass die Rissausbreitung unter thermischer und ...
Dissertation
Einfluss mesoskopischer und mikroskopischer Phasenverteilungen auf das Wachstumsverhalten physikalisch kurzer Risse
(2017-09-28)
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird der Einfluss der meso- und mikroskopischen Phasenverteilung auf das Wachstumsverhalten physikalisch kurzer Risse unter Ermüdungsbelastung in metallischen Werkstoffen untersucht. Dazu werden physikalisch kurze Risse in einem Stahl und einer Aluminiumlegierung gezielt initiiert und bei einer definierten Belastung wachsen gelassen,
um die Interaktion des Risses mit den unterschiedlichen Phasenverteilungen analysieren zu können.
Zur Analyse des mesoskopischen Phaseneinflusses ...
Dissertation
Bruchmechanische Charakterisierung physikalisch kleiner Ermüdungsrisse
(2017-05-05)
Im Rahmen dieser Arbeit wurden das Wachstumsverhalten und der Belastungszustand physikalisch kleiner Ermüdungsrisse bei mechanisch monotoner und zyklischer Belastung unter Berücksichtigung der Mikrostruktur in-situ untersucht.
Das Wachstumsverhalten kleiner Risse hat im Bereich der bruchmechanischen Rissanalyse in der jüngsten Vergangenheit ein besonderes Interesse erfahren, vor allem weil diese Risse einen wesentlichen Anteil der Lebensdauer ausmachen. Kleine Risse in der Größenordnung der Mikrostruktur (Korngrößen, ...
Dissertation
Analyse selbsterregter Strömungsfelder im Verdichter-Leitrad durch Kopplung von Particle Image Velocimetry und Hitzdrahtanemometrie mittels Fast Fourier Transformation
(2011-11-17)
Der Einsatz der Particle Image Velocimetry (PIV) zur Analyse selbsterregter Strömungsphänomene und das dafür notwendige Auswerteverfahren werden in dieser Arbeit beschrieben. Zur Untersuchung von solchen Mechanismen, die in Turbo-Verdichtern als Rotierende Instabilitäten in Erscheinung treten, wird auf Datensätze zurückgegriffen, die anhand experimenteller Untersuchungen an einem ringförmigen Verdichter-Leitrad gewonnen wurden. Die Rotierenden Instabilitäten sind zeitabhängige Strömungsphänomene, die ...
Dissertation
Mechanismenorientierte Lebensdauervorhersage für eine thermo-mechanisch hergestellte Flanschwelle mit gradiertem Gefüge
(2010-02-09)
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird ein Konzept zur mechanismenorientierten Lebensdauervorhersage entwickelt und auf eine Flanschwelle mit gradiertem Gefüge übertragen.
Das Konzept wird in Form eines Computercodes (LOCC) zur Anwendung gebracht. Basierend auf lokalen Spannungen wird für jedes Element eines FE-Modells eine bedingte Versagenswahrscheinlichkeit berechnet. Mithilfe bruch- und ggf. mikromechanischer Modelle werden lokale kritische Risslängen und die bei gegebener Lebensdauer zugehörigen Anfangsrisslängen ...