Vorlesungen
Überblick zu den Vorlesungen
Thermische Energiewandlungstechnologien basieren auf thermodynamischen Kreisprozessen und der Nutzung eines breiten Spektrums primärer und sekundärer Wärmequellen. Sie verfügen über hohe Leistungsdichten und sind disponibel einsetzbar.
Die Lehrveranstaltung (LV) Anlagentechnik wird im Diplomstudiengang Wirtschafts-ingenieurwesen im Modul WW-ING-0803a Energieversorgung und Anlagentechnik durchgeführt.
Gegenstand der LV sind Energiewandlungsprozesse und Technologien zur Stromerzeugung aus primären und sekundären Wärmequellen, Ausführung und Betriebsverhalten der Maschinen- und Anlagentechnik, Technologien des Umweltschutzes und die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Zum letzten Thema wird auch eine praktische Übung in unserem Lehr- und Versuchskraftwerk auf Basis eines innovativen Gasturbinenprozesses mit lastflexibler Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) durchgeführt.
Unterlagen/Skripte/Download
OPAL-Netz: 708673585
Diese Lehrveranstaltung im Grundstudium des Diplom-Studienganges Verfahrenstechnik und Naturstofftechnik vermittelt Grundlagen zur Belastung, Festigkeitsberechnung und konstruktiven Ausführung von Apparateelementen, d.h. Behältermantel, Böden und Deckel, Ausschnitte und Stutzen, Flanschverbindungen und Tragelemente und dient dem Verständnis der in den Regelwerken zur Druckgeräteauslegung verwendeten Verfahren. Schwerpunkte im Themengebiet "Rohrleitungen" sind der Planungs- und Bauablauf, der Dehnungsausgleich, Rohrleitungshalterungen, die Stützweitenberechnung und die Grundlagen der rohrstatischen Berechnung.
1. Apparate: Charakterisierung, Einteilung, prinzipieller Aufbau
2. Zum Regelwerk für Druckgeräte/ druckführende Anlagenkomponenten
3. Auslegungs- und Gestaltungsgrundlagen für druckführende Anlagenkomponenten
3.1 Belastungen und Klassifizierung
3.2 Versagensarten und Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit
3.3 Werkstoffe
3.4 Charakterisierung von Auslegungsverfahren
3.5 Behältermantel
3.6 Behälterböden
3.7 Ausschnitte und Stutzen
3.8 Flanschverbindungen
3.9 Tragelemente
4. Rohrleitungen, Armaturen und Sicherheitseinrichtungen
4.1 Planungsgrundlagen
4.2 Rohrleitungselemente/-bauteile
4.3 Grundlagen der rohrstatischen Berechnung
4.4 Armaturen und Sicherheitseinrichtungen
4.5 Konstruktions- und Planungsgrundsätze
Unterlagen/Skripte/Download
OPAL-Netz: 849281024
Diese Lehrveranstaltung im Hauptstudium des Studienganges Maschinenbau, Studienrichtung Energietechnik vermittelt Kenntnisse und Methoden zur Auslegung und Konstruktion von Apparaten und Rohrleitungen. Sie ist Bestandteil des Moduls „Wärmeübertrager, Rohrleitungen und Behälter“ und adressiert insbesondere die strukturmechanische Auslegung auf der Grundlage analytischer Methoden. Darüber hinaus wird im Kapitel Rohrleitungen auch die rohrstatische Berechnung behandelt, und es werden Beispiele bearbeitet.
1. Apparate: Charakterisierung, Einteilung, prinzipieller Aufbau
2. Zum Regelwerk für Druckgeräte/ druckführende Anlagenkomponenten
3. Auslegungs- und Gestaltungsgrundlagen für druckführende Anlagenkomponenten
3.1 Belastungen und Klassifizierung
3.2 Versagensarten und Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit
3.3 Werkstoffe
3.4 Charakterisierung von Auslegungsverfahren
3.5 Behältermantel
3.6 Behälterböden
3.7 Ausschnitte und Stutzen
3.8 Flanschverbindungen
3.9 Tragelemente
4. Rohrleitungen, Armaturen und Sicherheitseinrichtungen
4.1 Planungsgrundlagen
4.2 Rohrleitungselemente/-bauteile
4.3 Grundlagen der rohrstatischen Berechnung
4.4 Armaturen und Sicherheitseinrichtungen
4.5 Konstruktions- und Planungsgrundsätze
Unterlagen/Skripte/Download
OPAL-Netz: 709656584
Das Modul Dampf- und Gasturbinen ist ein Wahlpflichtmodul im Diplomstudiengang Maschinenbau und im Diplom-Aufbaustudiengang Maschinenbau in der Studienrichtung Energietechnik. Im Modul werden Kenntnisse zur Maschinenauslegung und zum Betriebsverhalten thermischer Turbinen vermittelt und angewendet. Auf der Grundlage der erworbenen Kenntnisse und Methoden sind Sie in der Lage, thermodynamische, strömungs- und strukturmechanische Auslegungen sowie Nachrechnungen von thermischen Turbinen durchzuführen.
Inhalt
- Technologie geschichtlicher Überblick und Bedeutung thermischer Turbinen
- Prozessführung und Schaltungen von GTA
- GTA und Vergleichsprozess
- Realer offener einstufiger Gasturbinen-prozess
- Varianten und Erweiterungen des einfachen, offenen Gasturbinenprozesses
- Kombinierte Gas-Dampf-Prozesse
- Integrierte Gas-Dampf-Prozesse
- Übersicht über Konstruktionsmerkmale stationärer GTA
- Generatorantrieb
- Mechanischer Antrieb
- Auslegung und Ausführung der Anlagenkomponenten von GTA
- Verdichter:
Zustandsänderung im Verdichter, Verdichterbauarten und Auslegungsaspekte, Betriebsverhalten des Verdichters (Verdichterkennfeld und Betriebspunkt, Verhalten des Verdichters bei Änderung der Ansaugbedingungen, Massestromveränderung durch verstellbare Leitgitter) - Brennkammer:
Anforderungen, Wärmestrombilanz der Brennkammer, Brennkammer-Bauarten, erforderlicher Verbrennungsluftanteil und Reaktionsgleichung für die Verbrennung, Hauptmechanismus der Stickoxidbildung bei Gasturbinen und Einflussgrößen, schadstoffarme Verbrennung in GT-Brennkammern, Wasserstoff als Brennstoff in Gasturbinen - Gasturbine:
Schaufelkühlung, Entspannungsverlauf in der gekühlten Beschaufelung, Ermittlung der Turbineneintrittstemperatur aus der gemessenen Abgastemperatur, Turbinenkennfeld, Vorauslegung radialer Turbinenstufen, Fallbeispiel – Radialturbinenvorauslegung für einen ge-
schlossenen Kreisprozess
- Verdichter:
- Betriebsverhalten von Gasturbinen und kombinierten Gas-Dampf-Anlagen
- Teillastverhalten von GTA
- Auswirkung veränderter Ansaugbedingungen auf die Leistung der GTA
- Betriebsverhalten von Einwellen- und Zweiwellen-GTA bei Veränderung der Drehzahl
- Anfahren von Gasturbinen- und GuD-Anlagen
- Praktikum an der GT-Versuchsanlage im ZET der TUD
- Ausgewählte Kapitel – Gasturbinen
- Thermo-mechanische Beanspruchung und Lebensdauer von Heißgasbauteilen
- Workshop – Diskussion von Schadensfällen und der Vorgehensweise bei der Schadensaufklärung
- Prozessführung und Schaltungen von Dampfturbinenanlagen
- Dampfkreisprozess – Kennwerte und Einflussgrößen
- Wärmeschaltbilder, Dampfturbinenbauarten, Wärmeabführung bei Anlagen mit Kondensationsdampfturbinen
- Ausgewählte Kapitel - Dampfturbinen
- Stufenauslegung mit vereinfachter Berücksichtigung der räumlichen Strömung
- Beanspruchung verwundener Laufschaufeln
- Überschallströmung in Turbinenstufen
- Nassdampfströmung in Turbinenstufen
- Betriebsverhalten von Dampfturbinenanlagen
- Anfahren von Dampfturbinen
- Dehnungsverhalten
- Laständerung und Turbinenregelung
- Dampfentnahme, Anzapfung, Dampfverbrauchsdiagramm
Unterlagen/Skripte/Download
OPAL-Netz: 1221492740
Vergleichspannung Rohrleitungen
Gegenstand der Lehrveranstaltung:
- Prozesssimulation
1.1 Simulation und Parameterstudie einfacher Prozesse mit Microsoft Excel
1.2 Simulation und Parameterstudie einfacher Prozesse mit EBSILON Professional
1.3 Gegendruck-Prozess und Einführung EbsScript
1.4 Gas-und-Dampf-Kombikraftwerke in EBSILON Professional und Microsoft Excel - CFD-Simulationen mit Ansys-CFX (ANSYS-Workbench)
2.1 Einführung CFD
2.2 Geometrieimport und Netzgenerierung
2.3 Randbedingungen und Setup
2.4 Ergebnisdarstellung, Ermittlung von Druckverlust und Wärmeübergangszahlen
2.5 Diskussion der Ergebnisse, Vergleich mit analytischen Berechnungsansätzen
- Thermomechanische Simulationen (FEM, ANSYS-Workbench)
3.1 Einführung FEM
3.2 Instationäre Temperaturfeldberechnung
3.3 Statisch-Mechanische Analyse
3.4 Diskussion der Ergebnisse-
Schwerpunkt der interaktiven Lehrveranstaltung ist das Kennenlernen der generellen Abläufe bei der Anwendung der Simulationsmethoden.
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https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/42822664193
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Vorlesung Grundlagen der Turbomaschinen im Modul RES-H10
Grundlage der Fluidenergiemaschinen
Die Lehrveranstaltung Grundlagen der Turbomaschinen ist Bestandteil des Moduls Grundlagen der Fluidenergiemaschinen. Das Modul ist ein Pflichtmodul im Diplomstudiengang Regenerative Energiesysteme.
In der Lehrveranstaltung Grundlagen der Turbomaschinen werden grundlegende Kenntnisse und Methoden zur thermodynamischen und strömungsmechanischen Auslegung, zur Konstruktion sowie zum Betriebsverhalten von Turbomaschinen vermittelt und angewendet.
Inhalt
1 Charakterisierung und Bauarten von Turbomaschinen
2 Charakteristische Geschwindigkeiten in Turbomaschinenstufen und
Einführung in Theorien der Turbomaschinenströmung
3 Grundlagen der Energieumwandlung in Turbomaschinen und ausgewählte
Kenngrößen
4 Physikalische Grundlagen der Windenergiewandlung
5 Auslegungsgrundlagen axialer und radialer Turbomaschinenstufen
- 1D-S2 Vorauslegung am Beispiel einer axialen Stufe
- Profilierung und Dimensionierung der Leit- und Laufschaufeln einer axialen Stufe
- Auslegungsaspekte radialer Turbomaschinenstufen
6 Energieumwandlungsverluste in Turbomaschinenstufen
- Sekundär- und Spaltströmungen in Schaufelgittern
- Verluste und Verlustkorrelationen am Beispiel axialer Turbinenstufen
- Spezifische Laufrad- und innere Arbeit, Wirkungsgrade der Turbomaschinenstufe
- Zusammenhänge zwischen Auslegungsrandbedingungen und Wirkungsgrad
7 Konstruktive Ausführung von Turbomaschinenbauteilen
- Beschaufelung axialer und radialer Turbomaschinenstufen
- Rotoren
- Gehäuse und Diffusor
- Dichtungen zwischen feststehenden und rotierenden Bauteilen – Bauarten von Innen- und Außendichtungen, Berechnung berührungsfreier Dichtungen
8 Charakteristik der idealen Turbomaschinenstufe (axiale und radiale Turbinenstufe,
Verdichter-/Pumpenstufe) und Netzkennlinien einfacher Anlagen mit Turbomaschinen
Unterlagen/Skripte/Download/Termine der Seminare
OPAL-Netz: 6488195073
Die Lehrveranstaltung Grundlagen der Turbomaschinen ist Bestandteil des Moduls Grundlagen der Energiemaschinen. Das Modul ist ein Pflichtmodul im Diplomstudiengang Maschinenbau in der Studienrichtung Energietechnik.
In der Lehrveranstaltung Grundlagen der Turbomaschinen werden grundlegende Kenntnisse und Methoden zur thermodynamischen und strömungsmechanischen Auslegung, zur Konstruktion sowie zum Betriebsverhalten von Turbomaschinen vermittelt und angewendet.
Inhalt
1 Charakterisierung und Bauarten von Turbomaschinen
2 Charakteristische Geschwindigkeiten in Turbomaschinenstufen und
Einführung in Theorien der Turbomaschinenströmung
3 Grundlagen der Energieumwandlung in Turbomaschinen und ausgewählte
Kenngrößen
4 Physikalische Grundlagen der Windenergiewandlung
5 Auslegungsgrundlagen axialer und radialer Turbomaschinenstufen
- 1D-S2 Vorauslegung am Beispiel einer axialen Stufe
- Profilierung und Dimensionierung der Leit- und Laufschaufeln einer axialen Stufe
- Auslegungsaspekte radialer Turbomaschinenstufen
6 Energieumwandlungsverluste in Turbomaschinenstufen
- Sekundär- und Spaltströmungen in Schaufelgittern
- Verluste und Verlustkorrelationen am Beispiel axialer Turbinenstufen
- Spezifische Laufrad- und innere Arbeit, Wirkungsgrade der Turbomaschinenstufe
- Zusammenhänge zwischen Auslegungsrandbedingungen und Wirkungsgrad
7 Konstruktive Ausführung von Turbomaschinenbauteilen
- Beschaufelung axialer und radialer Turbomaschinenstufen
- Rotoren
- Gehäuse und Diffusor
- Dichtungen zwischen feststehenden und rotierenden Bauteilen – Bauarten von Innen- und Außendichtungen, Berechnung berührungsfreier Dichtungen,
8 Charakteristik der idealen Turbomaschinenstufe (axiale und radiale Turbinenstufe, Verdichter-/ Pumpenstufe) und Netzkennlinien einfacher Anlagen mit Turbomaschinen
Unterlagen/Skripte/Download
OPAL-Netz:
Niedertemperatur- und Abwärme sind in großen Mengen verfügbar, und es steht die Frage der thermischen Nutzung und/oder Verstromung. Neben den verfügbaren Technologien geht es dabei aber auch um die Wirtschaftlichkeit, insbesondere bei der Stromerzeugung auf Basis thermischer Energieanlagen.
Die Lehrveranstaltung (LV) wird in den Studiengängen Maschinenbau im Modul MW-MB-ET-28 und Regenerative Energiesysteme im Modul RES-WK-05 durchgeführt.
Sie erwerben Kenntnisse zu den Fluiden für organische Dampfkreisprozesse (ORC) und alternative Technologien, zu Prozessarchitekturen, Maschinen- und Anlagentechnik, einschließlich Betriebsführung und Regelung. Nach Abschluss der LV sind Sie in der Lage, geeignete Fluide auszuwählen, Prozesse zu berechnen und Anlagenkomponenten, d.h. thermische Energiemaschinen und Wärmeübertrager für entsprechende Anwendungsfälle vorauszulegen.
Unterlagen/Skripte/Download
OPAL-Netz: 9717547009
Diese Lehrveranstaltung ist Bestandteil des Vertiefungsmoduls „Energiemaschinen“ der Studienrichtung „Energietechnik“. Es werden spezielle Kenntnisse und Methoden zur hydraulischen Auslegung und konstruktiven Gestaltung von Kreiselpumpen vermittelt. Im Rahmen der Lehrveranstaltung wird ein konstruktiver Beleg bearbeitet.
- Einführung
- Grundlagen
- Auslegung von Radial- und Diagonalrädern
- Auslegung von Axialrädern
- Auslegung von Leiteinrichtungen
- Betriebsverhalten
- Konstruktive Gestaltung
Unterlagen/Skripte/Download
OPAL-Netz: 709656609
Bei dieser Lehrveranstaltung handelt es sich um eine Ringvorlesung die auch im "studium generale" angeboten wird. Die Ringvorlesung besteht aus vier Teilen zu folgenden Themen:
1 Umweltaspekte bei thermischen Energieanlagen zur Elektroenergieerzeugung
(Referent:in der Prof. für Thermische Energiemaschinen und –anlagen)
2 Messtechnik zum Umweltschutz
(Referent:in der Prof. für Magnetofluiddynamik, Mess- und Automatisierungstechnik)
3 Umweltaspekte der Kernenergienutzung
(Referent:in der Prof. für Wasserstoff- und Kernenergietechnik)
4 Umwelt- und sicherheitstechnische Aspekte bei Kälteanlagen
(Referent:in der Prof. für Kälte-, Kryo- und Kompressorentechnik)
Informationen/Unterlagen/Skripte/Download
OPAL-Netz: 2712436737
Das Kolloquium wird gemeinsam mit der Professur für Turbomaschinen und Flugantriebe durchgeführt und ist eine Zusatzveranstaltung insbesondere für die Studenten der Energietechnik, Luft- und Raumfahrt sowie Angewandten Mechanik. Es handelt sich um eine Vortragsveranstaltung, auf der insbesondere Referenten aus der Industrie über aktuelle Entwicklungen und Fragen des Betriebs von Turbomaschinen "aus erster Hand" berichten und dabei Einblicke vermitteln, die eine hervorragende Ergänzung und Vertiefung der akademischen Lehrveranstaltungen bilden. Darüber hinaus bietet die Veranstaltung eine Möglichkeit zur Kontaktaufnahme für studentische Projektarbeiten.
Unterlagen/Skripte/Programm:
Die Vorträge finden zu den nachfolgenden Terminen,
jeweils Donnerstag, um 16:40 Uhr (6. DS) im Zeunerbau, Raum 114/H statt.
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Datum |
Thema |
Referent |
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19.05.2022 |
Dr.-Ing. Nurettin Tekin, Hydrogen Product Manager, KGE Europe GmbH |
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