Technische Thermodynamik für MB und BPT (TTD1/2-VL)7.5 ECTS
(Prüfungsordnungsmodul: Technische Thermodynamik)

Lehrveranstaltungen:

• • Technische Thermodynamik für MB, MT und BPT
    (Vorlesung, 4 SWS, Michael Wensing, Mo, 14:15 - 15:45, H1 Egerlandstr.3, (außer Mo 22.5.2017); Fr, 10:15 - 11:45, C1 - Chemikum; Einzeltermin am 22.5.2017, 14:15 - 15:45, C2 - Chemikum; Erste Vorlesungen Mo 24.4.2017 H1 und Fr 28.4.2017 C1)
  • Übung zu Techn. Thermodynamik für MB, MT und BPT
    (Übung, 2 SWS, Michael Wensing)

Inhalt:

Die Lehrveranstaltung beginnt mit einer Einführung in die Grundbegriffe der Technischen Thermodynamik (u.a. Systeme, Zustandsgrößen und -änderungen, thermische und kalorische Zustandsgleichungen, kinetische Gastheorie). Die Energiebilanzierung bzw. die Anwendung des 1. Hauptsatzes der Thermodynamik erfolgt für verschiedene Systeme sowie explizit für Zustandsänderungen idealer Gase. Mit Hilfe des 2. Hauptsatzes und der Einführung der Entropie sowie des Konzeptes von Exergie und Anergie werden die Grenzen der Umwandlung verschiedener Energieformen besprochen. Die thermodynamischen Eigenschaften reiner Fluide werden in Form von Fundamentalgleichungen sowie Zustandsgleichungen, -diagrammen und -tafeln diskutiert. Neben der grundlegenden Betrachtung von Kreisprozessen anhand der Hauptsätze werden konkrete Beispiele für Wärmekraftmaschinen (z.B. der Clausius-Rankine-Prozess für Dampfkraftwerksprozesse oder der Otto- und der Diesel-Prozess für innermotorische Verbrennungsprozesse) sowie arbeitsverbrauchende Kreisprozesse wie Kältemaschinen und Wärmepumpen behandelt. Nach einer Einführung in die Thermodynamik von Stoffgemischen werden die Zustandseigenschaften feuchter Luft besprochen. Mit Hilfe der Betrachtung verschiedener Prozesse mit feuchter Luft erfolgt eine Einführung in die Klimatechnik. Das Thema Verbrennungsprozesse soll zugleich als allgemeine Einführung in die thermodynamische Behandlung von Systemen dienen, in denen chemische Reaktionen stattfinden. Schwerpunkte der energetischen Betrachtung von Verbrennungsprozessen bilden die Berechnung der freigesetzten Wärme sowie die Verbrennungstemperatur. Mit Hilfe von Entropiebilanzen wird die Effizienz von Verbrennungsprozessen in Form des exergetischen Wirkungsgrades bzw. in Form von auftretenden Exergieverlusten analysiert. Bei Strömungsprozessen sollen insbesondere kompressible Medien und somit auch Hochgeschwindigkeitsströmungen betrachtet werden, bei denen strömungsmechanische und thermodynamische Vorgänge stets miteinander verknüpft ablaufen. Hier werden neben den Grundgleichungen zur Modellierung von entsprechenden Strömungen und Zustandsänderungen spezielle Anwendungen von Düse und Diffusor diskutiert, z.B. in den Bereichen der Antriebs- und Kältetechnik.

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• kennen die Begriffe und Grundlagen der Technischen Thermodynamik

• stellen energetische und exergetische Bilanzen auf

• wenden thermodynamische Methodik für die Berechnung der Zustandseigenschaften sowie von Zustandsänderungen reiner Fluide an

• berechnen relevante thermodynamische Prozesse (Kreisprozesse sowie weitere Prozesse der Klima-, Verbrennungs- und Strömungstechnik), bewerten diese anhand charakteristischer Kennzahlen und bewerten entsprechende Verbesserungspotentiale
  

Literatur:

• Vorlesungsskript

• A. Leipertz, Technische Thermodynamik

• H.D. Baehr, S. Kabelac, Thermodynamik

Bemerkung:

Thermodynamik für Maschinenbau, Medizintechnik und Berufspädagogik Technik. Für Studierende des Studiengangs Medizintechnik sind nur 2 SWS nötig.

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Berufspädagogik Technik (Master of Education)
   (Po-Vers. 2010 | TechFak | Berufspädagogik Technik (Master of Education) | Studienrichtung Elektro- und Informationstechnik (Masterprüfungen) | Unterrichtsfach (Zweitfach) inkl. Fachdidaktik | Metalltechnik | Technische Thermodynamik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Klausur Technische Thermodynamik für MT und MB (Prüfungsnummer: 20101)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 120, benotet, 7.5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: SS 2017, 1. Wdh.: WS 2017/2018

1. Prüfer:

Michael Wensing

Termin: 30.09.2017, 08:30 Uhr, Ort: s. Aushang
Termin: 09.10.2018, 08:00 Uhr, Ort: Tentoria
Termin: 15.04.2019, 11:00 Uhr, Ort: H 7 TechF