Lectures

subjects:

Antriebe / Strömungsmaschinen

V 2 TWS, Ü 1 TWS

MB 06901

Antriebe

Teilmodul:1

MB 06521

Strömungsmaschinen

Qualifikationsziele

Das Modul weckt das Verständnis des Zusammenwirkens der thermodynamischen Prozesse und der strömungsmechanischen Phänomene zur Funktionsweise der Strömungsmaschinen. Die aerodynamische Auslegung eines Turbinen- bzw. Verdichtergitters nach der Stromfadentheorie soll vom Teilnehmer beherrscht werden.
Speziell wird die grundlegende aerodynamische Auslegung von Industrieverdichtern, Dampfturbinen und Gasturbinen sowie die Betriebsweise und Auslegung der Turbomaschinen dargestellt.

Inhalte

• Strömungsmaschinen in der Antriebstechnik
• Hauptgleichungen
• Einführung in die Theorie der Stufe
• Theorie der Schaufelprofile
• Grenzen
• Dichtelemente
• Dampfturbinen
• Gasturbinen

Teilnehmer

• Maschinenbau, Helmut Schmidt Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg
• TU Hamburg Harburg:
  – AIW / AIWENT
  – ENTMS / ENT
  – ENTMS / SMB
  – MB / MBENT
  – MB / THES/EA
  – MB / THES/SMB
  – IWIMS

Prozesse der Energie- und Umwelttechnik

Prozesse der Energie- und Umwelttechnik

V 2 TWS, Ü 1 TWS

MB 08501

Qualifikationsziele

Aufbauend auf der Vorlesung Grundlagen der Thermodynamik und Chemie gibt die Vorlesung einen grundlegenden Einblick in die Beschreibung der Prozesse der Energiewandlung, der Müllentsorgung und der Abgasreinigung. Ziel ist das Verständnis der grundlegenden Zusammenhänge und Vorgehensweise der Prozesse, die Fähigkeit die Prozesse zu idealisieren und selbstständig zu modellieren und berechnen zu können.

Inhalte

Teil I: Energietechnik (Univ.-Prof. Dr.–Ing. Markus Schatz)

• Grundlagen der Energiewandlung
• Energiewandelnde Prozesse
• Kraftwerksprozesse (Gasturbine, Dampfturbine, Gas- und Dampf)
• Regenerative Energie
• Brennstoffzelle
• CO2-reduzierte Prozesse
• Sonderkonzepte (Wasseraufbereitung, ORC)

Teil II: Umwelttechnik Müllentsorgung und Abgasreinigung (Univ.-Prof. Dr.–Ing. Bernd Niemeyer)

• Thermische Müllentsorgung
• Organisation der Mülleinsammlung, einschließlich Mülltrennung und stoffliche Wiederverwertung
• Gesamtprozess und -führung
• Thermische Behandlung
• Stoffrecycling
• Energetische Nutzung
• Wirtschaftlichkeitsüberlegungen und -rechnungen
• Abgasreinigung (Beispielprozesse)

Teilnehmer:

• Master, Energie- und Umwelttechnik

Kraftwerkstechnik

Prozesse der Kraftwerkstechnik

V 2 TWS, Ü 1 TWS

MB 10526

Qualifikationsziele

Die Veranstaltung gibt einen Einblick in die Prozesse der Kraftwerkstechnik. Qualifikationsziel ist die Kenntnis der Aufgabe und des Aufbaus von Wärmekraftwerken und deren Optimierungsmöglichkeiten.
Ziel ist das Verständnis der Funktionsweise und der Auslegung von Wärmekraftwerken und deren Komponenten unter thermodynamischen, feuerungstechnischen und umweltpolitischen Aspekten.

Inhalte

Abgedeckte Themenfelder:

• Prozesse der thermischen Energiewandlung
• Kraftwerkstypen (Dampfturbinenkraftwerke, Gasturbinenkraftwerke, GuD, Kraft-Wärme Kopplung)
• regenerative Energiewandler
• gesetzliche Vorschriften

Teilnehmer

• Master WI, Elektrische Energieversorgung und Energiewirtschaft

Thermodynamik und Strömungsmaschinen

Thermodynamik und Strömungsmaschinen

V 2 TWS, Ü 1 TWS

ENT_THSM

Qualifikationsziele

Die Veranstaltung legt das Grundwissen über Thermodynamik, Strömungsmechanik und Strömungsmaschinen dar.
Ziel ist das Verständnis der Grundlagen der Energietechnik unter dem Aspekt der Brennstoffe, Emissionen und Kraftwerkstechnik.

Inhalte

Abgedeckte Themenfelder:

• Grundlagen der Thermodynamik Hauptsätze, Kreisprozesse, Verbrennung
• Grundlagen der Strömungsmechanik Kontinuitätsgleichung, Impulssatz, Energieerhaltung
• Grundlagen der Strömungsmaschinen Geschwindigkeitsdreiecke, Eulersche Strömungsmaschinenhauptgleichung, Turbomaschinen (Gasturbinen, Dampfturbinen, Verdichter)
• Brennstoffe fossile Brennstoffe, regenerative Brennstoffe, Kernbrennstoffe
• Emissionen primäre und sekundäre Abgasreinigung

Teilnehmer:

• Master, Elektrische Energieversorgung und Energiewirtschaft
• Master, Elektrische Energietechnik

Technische Verbrennung

Technische Verbrennung

MB 09528

Qualifikationsziele

Die Vorlesung gibt einen grundlegenden Einblick in die chemische Thermodynamik und die Reaktionstechnik. Die Schadstoffbildungsmechanismen werden behandelt und technische Möglichkeiten zur Reduktion aufgezeigt. Die derzeit gültigen gesetzlichen Verordnungen sowie die benötigten Messtechniken werden angesprochen. Sowohl die mathematische Modelbildung laminarer sowie turbulenter Flammen im vorgemischten als auch nichtvorgemischten Betrieb wird dargelegt. Die Modellierung der Schadstoffbildung in numerischen Codes wird aufgezeigt und anhand ausgeführter Brennkammern erlääutert. Die Vorlesung umfasst die Verbrennung gasförmiger, flüssiger und fester Brennstoffeändnis der chemischen Reaktionstechnik, das selbstständige Berechnen von Emissionen und deren Vermeidungsmöglichkeiten basierend auf den derzeit gültigen Vorschriften, sowie das Verständnis der mathematischen Modellierung von chemischen Reaktionen unter Berücksichtigung der Chemie- Turbulenz Interaktion. Die numerischen Methoden werden dargelegt, so dass der notwendige Hintergrund und das Verständnis zur kompetenten Anwendung konventioneller CFD-Codes erarbeitet wird.

Inhalte

Das Modul umfasst die Inhalte der beiden Module:

1. MB 09524 “Technische Verbrennung I Reaktionstechnik, Umwelteinflüsse”,
2.  MB 10525 “Technische Verbrennung II Modellierung und Schadstoffbildung”.

Teilnehmer:

• Master, Energie- und Umwelttechnik

Technische Verbrennung I

Technische Verbrennung I

Verbrennung und ihr Einfluss auf die Umwelt

V 2 TWS, Ü 1 TWS

MB 09524

Qualifikationsziele

Die Vorlesung gibt einen grundlegenden Einblick in die chemische Thermodynamik und die Reaktionstechnik. Die Schadstoffbildungsmechanismen werden behandelt und technische Möglichkeiten zur Reduktion aufgezeigt. Die derzeit gültigen gesetzlichen Verordnungen sowie die benötigten Messtechniken werden angesprochen.
Ziel ist das Verständnis der chemischen Reaktionstechnik, das selbstständige Berechnen von Emissionen und deren Vermeidungsmöglichkeiten basierend auf den derzeit gültigen Vorschriften.

Inhalte

Abgedeckte Themenfelder:

• Energiewirtschaft
• Grundlagen der chemischen Thermodynamik und Reaktionstechnik
• chemische Reaktionsmechanismen
• Bildungsmechanismen und Reduktionsmethoden von Emissionen der Verbrennung
• Gesetze und Verordnungen zur Luftreinhaltung
• Standardmessverfahren der Luftschadstoffe
• Wärmeübertragung in Brennräumen

Teilnehmer:

• Master, Energie- und Umwelttechnik
• Master, Mechatronik

Technische Verbrennung II

Technische Verbrennung II

Verbrennungsmodellierung

V 2 TWS, Ü 1 TWS

MB 10525

Qualifikationsziele

Die Vorlesung gibt einen grundlegenden Einblick in die Beschreibung von technischen Flammen. Sowohl die mathematische Modelbildung laminarer sowie turbulenter Flammen im vorgemischten als auch nichtvorgemischten Betrieb wird dargelegt. Die Modellierung der Schadstoffbildung in numerischen Codes wird aufgezeigt und anhand ausgeführter Brennkammern erläutert. Die Vorlesung umfasst die Verbrennung gasförmiger, flüssiger und fester Brennstoffe.
Ziel ist das Verständnis der mathematischen Modellierung von chemischen Reaktionen unter Berücksichtigung der Chemie-Turbulenz Interaktion. Die numerischen Methoden werden dargelegt, so dass der notwendige Hintergrund und das Verständnis zur kompetenten Anwendung konventioneller CFD-Codes erarbeitet wird.

Inhalte

Abgedeckte Themenfelder:

• Brennstoffe
• laminare / turbulente vorgemischte und nicht-vorgemischte Flammen
• Zündprozesse
• Beschreibung turbulenter reaktiver Strömungen
• Modellierung turbulenter nicht-vorgemischter Flammen
• Modellierung der Verbrennung flüssiger und fester Brennstoffe
• numerische Simulation verbrennungsmotorischer Prozesse

Teilnehmer

• Master, Energie- und Umwelttechnik
• Master, Mechatronik

Turbinen und Turboverdichter

V 2 TWS, Ü 1 TWS

MB 10523

Qualifikationsziele

Aufbauend auf dem Teilmodul Strömungsmaschinen des BA-Studiums gibt die Vorlesung einen vertiefenden Einblick in die Beschreibung, Auslegung und Betriebsweise von Turbomaschinen. Ergänzend werden die Funktionsweise der radialen Maschine dargestellt und moderne mehrdimensionale Auslegungsverfahren axialer und radialer Maschinen vorgestellt. Das Zusammenwirken mehrerer Turbomaschinen wird am Beispiel des Abgasturboladers und der hydrodynamischen Getriebe dargelegt. Die numerischen Methoden werden erarbeitet, so dass der notwendige Hintergrund und das Verständnis zur kompetenten Anwendung konventioneller CFD-Codes erarbeitet wird.
Ziel ist das Verständnis der Funktionsweise und der Auslegung der mehrdimensionalen Aerodynamik der Turbomaschinen sowie das Betriebsverhalten einzelner bzw. gekoppelt betriebener Turbomaschinen.

Inhalte

Abgedeckte Themenfelder:

• Die dreidimensionale Gitterströmung in Axialmaschinen
• Sekundärströmungen in Turbomaschinen
• Feldverfahren zur Berechnung der Aerodynamik
• Numerische Verfahren in der Turbomaschinenauslegung
• Mehrdimensionale Verdichterbeschaufelung
• Verdichterinstabilitäten

Teilnehmer:

• Master Energie- und Umwelttechnik
• Master Fahrzeugtechnik
• TU Hamburg HarburgENTMS / ENT
  – ENTMS / SMB
  – MB / THES / EA
  – MB / THES / SMB

Regenerative Energien

Regenerative Energien

MB 09527

Qualifikationsziele

Die Vorlesung des ersten Teils zeigt die Aspekte zur Ressourcen schonender sowie klima- und umweltverträglichen Energieversorgung. Schwerpunkt wird auf die Nachhaltigkeit der Energieversorgung sowie auf die Beschreibung des derzeit bekannten Potentials erneuerbarer Energieträger gesetzt. Die Vorlesung beschreibt im 2. Teil die spezifischen Technologien der Energiewandler sowie deren energetische Berechnungs- und Bewertungsmethoden. Die Vertiefung des Vorlesungsstoffes erfolgt anhand von Beispielaufgaben und Referaten. Ziel ist das Verständnis der optimalen Wandlung regenerativer Primärenergie zur Nutzenergie und deren Wirkungsgrade. Außerdem werden die Abschätzungen der Realisierbarkeit und die Auslegung der Wandlungstechnologien behandelt. Die Vertiefung des Vorlesungsstoffes erfolgt anhand von Beispielaufgaben und Referaten. Ziel ist das Verständnis der Notwendigkeit der Nutzung regenerativer Energien, deren Potential und Nutzungsmöglichkeiten sowie die Auswirkungen auf die Umwelt. Außerdem werden die Möglichkeiten der optimalen Wandlung regenerativer Primärenergie zur Nutzenergie und deren Wirkungsgrade aufgezeigt. Die Abschätzungen der Realisierbarkeit und die Auslegung von Prozessen zur Anwendung regenerativer Prozesse gelernt. Die Vertiefung des Vorlesungsstoffes erfolgt anhand von Beispielaufgaben und Referaten.

Inhalte

Das Modul umfasst die Inhalte der beiden Module:

1. MB 09523 “Regenerative Energien I Grundlegende Betrachtung” und
2. MB 10527 “Regenerative Energien II Wandlungstechniken”

Teilnehmer:

• Master, Energie- und Umwelttechnik

Regenerative Energien I

Regenerative Energien I

Grundlegende Betrachtung

V 2 TWW, Ü 1 TWS

MB 09523

Qualifikationsziele

Die Vorlesung zeigt die Aspekte zur Ressourcen schonender sowie klima- und umweltverträglichen Energieversorgung. Schwerpunkt wird auf die Nachhaltigkeit der Energieversorgung, sowie auf das derzeit bekannte Potential erneuerbarer Energieträger gesetzt. Die Vertiefung des Vorlesungsstoffes erfolgt anhand von Beispielaufgaben und Referaten.Ziel ist das Verständnis der Notwendigkeit der Nutzung regenerativer Energien, deren Potential und Nutzungsmöglichkeiten sowie die Auswirkungen auf die Umwelt. Außerdem werden die Abschätzungen der Realisierbarkeit und die Auslegung von Prozessen zur Anwendung regenerativer Prozesse gelernt.

Inhalte

• Energiewende in Deutschland: Handicap oder Chance?
• Nachhaltige Energieversorgung
• Bewertungskriterien des Energieumsatzes
• Regenerative Primärenergien
  – Solarenergie,
  – Wind,
  – Wasser,
  – Geothermie,
  – Gravitation
• Verfügbare Speichertechniken

Teilnehmer:

• Master, Energie- und Umwelttechnik

Regenerative Energien II

Regenerative Energien II

Wandlungstechnologien

V 2 TWS, Ü 1 TWS

MB 10527

Qualifikationsziele

Die Vorlesung beschreibt die spezifischen Technologien der Energiewandler sowie deren energetische Berechnungs- und Bewertungsmethoden. Die Vertiefung des Vorlesungsstoffes erfolgt anhand von Beispielaufgaben und Referaten.
Ziel ist das Verständnis der optimalen Wandlung regenerativer Primärenergie zur Nutzenergie und deren Wirkungsgrade. Außerdem werden die Abschätzungen der Realisierbarkeit und die Auslegung der Wandlungstechnologien behandelt.

Inhalte

• Solartechnik, Sonnenenergienutzung
  – Solarthermische Energienutzung
  – Photovoltaik
• Wasserkraft
• Windenergie
• Energetische Verwertung von Biomasse
• Geothermie
  – Wärmepumpen
  – ORC-Prozesse
• Meeresströmungen, Wellen- und Gezeitenenergie
• Energetische Müllverwertung

Teilnehmer:

• Master, Energie- und Umwelttechnik

ISA

Energie- und Umwelttechnik

V2 TWS

ISA 00315

Inhalte

• Grundlagen der Energietechnik
• Alternative Prozesse und regenerative Energiequellen
• Umwelttechnik
• Emissionen und deren Reduzierung
• Treibhauseffekt

Teilnehmer:

• Nicht Ingenieurswissenschaftliche Studienrichtungen, Helmut Schmidt Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg