@incollection{GrossMuellerHertingetal.1997, author = {Groß, Rolf Fritz and M{\"u}ller, D. and Herting, D. and Schneemann, A. and Renz, Ulrich}, title = {Modulare Messdatenerfassung in Forschung und Lehre}, series = {Virtuelle Instrumente in der Praxis : Begleitband zum Kongress VIP '97}, booktitle = {Virtuelle Instrumente in der Praxis : Begleitband zum Kongress VIP '97}, editor = {Rahman, Jamal and Jaschinski, Hans}, publisher = {H{\"u}thig}, address = {Heidelberg}, isbn = {978-3-7785-2667-5 Pp.}, pages = {282 -- 288}, year = {1997}, abstract = {The Lehrstuhl f{\"u}r W{\"a}rme{\"u}bertragung und Klimatechnik at the Aachen University of Technology operates several test facilities to investigate fundamentals of heat and mass transfer supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft, the Minister f{\"u}r Forschung und Technologie and the industry. In order to get high-resolution and reproselection of hardware components is as critical as the design of software routines to perform successful and accurate measurements. In the following the development of the measurement and control system for three different test facilities is presented and discussed. Special attention is given to the education of students within the framework of laboratories and scientific experiments.}, language = {de} } @incollection{DautzenbergGrossRenz1996, author = {Dautzenberg, H. and Groß, Rolf Fritz and Renz, Ulrich}, title = {Meßtechnik auf dem Pr{\"u}fstand: Forschung zur Heißgasfiltration}, series = {Virtuelle Instrumente in der Praxis. Begleitband zum Kongress VIP 1996}, booktitle = {Virtuelle Instrumente in der Praxis. Begleitband zum Kongress VIP 1996}, editor = {Jamal, Rahman}, publisher = {National Instruments Germany}, address = {M{\"u}nchen}, pages = {202 -- 208}, year = {1996}, abstract = {Im Rahmen von Forschungsvorhaben des BMBF und verschiedener Industriepartner betreibt der Lehrstuhl f{\"u}r W{\"a}rme{\"u}bertragung und Klimatechnik der RWTH Aachen Pilotanlagen und Pr{\"u}fst{\"a}nde f{\"u}r Untersuchungen auf dem Gebiet der Heißgasfiltration mit keramischen Filterelementen. Als wesentlicher Garant f{\"u}r den Erfolg der Forschungsarbeit muß die auf das jeweilige Projekt genau abgestimmte Meß- und Regelungstechnik angesehen werden. Hierbei z{\"a}hlt neben der Auswahl geeigneter Hardwarekomponenten auch die Softwareentwicklung unter einer leistungsstarken und zuverl{\"a}ssigen Programmierumgebung. Anhand des Aufbaus dreier Versuchsanlagen im Technikumsmaßstab soll das Anforderungsprofil an die Meßtechnik bis hin zur Umsetzung innerhalb der Anlage skizziert werden. Der Heißgasfiltrationspr{\"u}fstand im Heizkraftwerk der RWTH Aachen dient der Beobachtung des Reinigungsverhaltens keramischer Filterelemente bei der Heißgasentstaubung im Temperaturbereich bis 850 Grad C. Wesentlich f{\"u}r die Meßwerterfassung ist hierbei die Kopplung eines Orion-Datenloggers der Firma Schlumberger mit LabView 4.0. Im Hochtemperaturofen des Lehrstuhls werden instation{\"a}re Druckmessungen an einer keramischen Filterkerze w{\"a}hrend eines Abreinigungsimpulses bei 950 Grad C mit hoher Samplingrate durchgef{\"u}hrt. Hierbei {\"u}bernimmt eine durch LabView 4.0 angesteuerte E-Series Karte der Firma National Instruments die Signalaufnahme. Die katalytische Schadstoffreduktion und Entstaubung heißer Rauchgase bei 900 Grad C sind Ziele der Untersuchungen in einer erstellten Versuchsanlage mit einem Quarzglasreaktor. Die Signalerfassung und -konditionierung erfolgt {\"u}ber SCXI in Verbindung mit LabView 4.0, die Steuerung der Anlage {\"u}bernehmen zwei Multifunktionskarten (National Instruments).}, language = {de} } @techreport{ChristGrossRenz1998, author = {Christ, Ansgar and Groß, Rolf Fritz and Renz, Ulrich}, title = {Str{\"o}mungs-, Filterkuchen- und Abreinigungsmodelle f{\"u}r Heißgasfilter, Teilvorhaben "Numerische Simulation des Abreinigungsvorganges und der Rohgasstr{\"o}mung"}, doi = {10.2314/GBV:50431601X}, pages = {117 Seiten}, year = {1998}, language = {de} } @techreport{ChristGrossRenz1998, author = {Christ, Ansgar and Groß, Rolf Fritz and Renz, Ulrich}, title = {HGR: Untersuchung zur Minimierung von gasf{\"o}rmigen Schadstoffen aus Rauchgasen bei der Heißgasfiltration}, doi = {10.2314/GBV:504318411}, pages = {141 Seiten}, year = {1998}, abstract = {Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerke mit Druckwirbelschicht- oder mit Druckvergasungsverfahren erm{\"o}glichen die Verstromung von Kohle mit hohem Wirkungsgrad und niedrigen Emissionen. Eine Voraussetzung f{\"u}r den Betrieb dieser Anlagen ist die Entstaubung der Rauchgase bei hohen Temperaturen und Dr{\"u}cken. Abreinigungsfilter mit keramischen Elementen werden dazu eingesetzt. Eine Reduzierung gasf{\"o}rmiger Schadstoffe unter den gleichen Bedingungen k{\"o}nnte Rauchgasw{\"a}sche ersetzen. Ziel des Gesamtvorhabens ist es, die Integration von Heißgasfiltration und katalytischem Abbau der Schadstoffe Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe und Stickoxide in einen Verfahrensschritt zu untersuchen. Die Arbeitsschwerpunkte dieses Teilvorhabens betreffen: die katalytische Wirkung eisenhaltiger Braunkohlenaschen, die Wirksamkeit des Calciumaluminat als Katalysator des Abbaus unverbrannter Kohlenwasserstoffe im Heißgasfilter, numerische Simulation der kombinierten Abscheidung von Partikeln und gasf{\"o}rmigen Schadstoffen aus Rauchgasen}, language = {de} } @incollection{ThulfautGrossRenz2000, author = {Thulfaut, Christian and Groß, Rolf Fritz and Renz, Ulrich}, title = {Messwerterfassung und -auswertung mit LabView: Experimentelle Analyse der Mischungsg{\"u}te in Hybridzellenk{\"u}hlt{\"u}rmen}, series = {Virtuelle Instrumente in der Praxis. Begleitband zum Kongress VIP 2000}, booktitle = {Virtuelle Instrumente in der Praxis. Begleitband zum Kongress VIP 2000}, editor = {Jamal, Rahman and Jaschinski, Hans}, publisher = {H{\"u}thig}, address = {Heidelberg}, isbn = {3-7785-2789-4 (print)}, pages = {54 -- 60}, year = {2000}, abstract = {Zur K{\"u}hlung von Abw{\"a}rmestr{\"o}men aus Kraftwerksprozessen werden in zunehmenden Maße Hybridzellenk{\"u}hlt{\"u}rme mit Zwangskonvektion eingesetzt, deren wesentlicher Vorteil ihre geringe Bauh{\"o}he ist. Um bei derartigen K{\"u}hlt{\"u}rmen eine Sichtbehinderung oder Glatteisgef{\"a}hrdung durch bodennahen Nebel zu vermeiden, muss durch eine optimale Vermischung des Trocken- und Naßluftanteils gew{\"a}hrleistet sein, daß aus der K{\"u}hlturmkrone keine Nebelschwaden austreten. In Zusammenarbeit mit der Industrie betreibt der Lehrstuhl f{\"u}r W{\"a}rme{\"u}bertragung und Klimatechnik der RWTH Aachen einen Versuchsstand zur Erfassung der Mischungsg{\"u}te in Hybridzellenk{\"u}hlt{\"u}rmen. In maßstabsgerechter Nachbildung k{\"o}nnen dabei am Modell alle relevanten Einflußgr{\"o}ßen wie K{\"u}hlturmgeometrie, Gestaltung zus{\"a}tzlicher Mischeinbauten sowie die Betriebsparameter variiert werden. Mit Hilfe einer unter LabView 5.01 erstellten Software werden sowohl die l3etriebszust{\"u}ncle online {\"u}berwacht, als auch die ben{\"o}tigten Meßwerte zur Bestimmung der Mischungsg{\"u}te erfaßt. {\"U}ber die grafische Oberfl{\"a}che k{\"o}nnen s{\"a}mtliche Meßoptionen gesteuert sowie alle Meßdaten visualisiert und kontrolliert werden. In das LabView-Programm sind dar{\"u}ber hinaus Routinen zur Auswertung der Daten implementiert worden, die sowohl eine direkte Darstellung der Ergebnisse in Form von Diagrammen erm{\"o}glichen, als auch zur Weiterverarbeitung einen Datenexport in eine Microsoft- Excel-Tabelle vorsehen.}, language = {de} } @incollection{GrossThulfautRenz2000, author = {Groß, Rolf Fritz and Thulfaut, Christian and Renz, Ulrich}, title = {On-Line Simulation mit LabView: Experimentelle und numerische Analyse homogener Gasphasenreaktionen aus Kraftwerksprozessen,}, series = {Virtuelle Instrumente in der Praxis. Begleitband zum Kongress VIP 2000}, booktitle = {Virtuelle Instrumente in der Praxis. Begleitband zum Kongress VIP 2000}, editor = {Jamal, Rahman and Jaschinski, Hans}, publisher = {H{\"u}thig}, address = {Heidelberg}, isbn = {3-7785-2789-4 (print)}, pages = {103 -- 108}, year = {2000}, abstract = {The institute of heat transfer and air conditioning at the Aachen University of Technology operates several test facilities in order to investigate homogeneous and catalytical processes for the reduction of gaseous pollutants (e.g. nitrous oxide) of flue gases in a tempeature range up to 900°C. One test facility consists of a stainless steel reactor in which the influence of reducing additives can be investigated. The software tool, created with LabVIEW 5.01, offers the possibility to measure, visualize and control all relevant physical quantities and to gain a numerical solution of the problem by solving the one dimensional, steady state conservation equations.}, language = {de} } @article{GrossTimmer1998, author = {Groß, Rolf Fritz and Timmer, H.}, title = {Energetische und betriebswirtschaftliche Bewertung von K{\"u}hlsystemen f{\"u}r K{\"u}hllager}, series = {HLH. Heizung, L{\"u}ftung/Klima, Haustechnik}, volume = {49}, journal = {HLH. Heizung, L{\"u}ftung/Klima, Haustechnik}, number = {9}, publisher = {Springer}, address = {D{\"u}sseldorf}, issn = {1436-5103}, pages = {74 -- 77}, year = {1998}, language = {de} } @article{ThulfautGross2000, author = {Thulfaut, Christian and Groß, Rolf Fritz}, title = {Experimentelle Untersuchung der Luftstromvermischung in Hybridzellenk{\"u}hlt{\"u}rmen}, series = {HLH. Heizung, L{\"u}ftung/Klima, Haustechnik}, volume = {51}, journal = {HLH. Heizung, L{\"u}ftung/Klima, Haustechnik}, number = {8}, publisher = {Springer}, address = {D{\"u}sseldorf}, issn = {1436-5103}, pages = {48 -- 49}, year = {2000}, abstract = {Zwangsbel{\"u}ftete Nassk{\"u}hlt{\"u}rme haben im Gegensatz zur Trockenk{\"u}hlung bei naßkaltem Wetter Nebelschwaden zur Folge. Dagegen ist bei Naßk{\"u}hlung die spezifische K{\"u}hlleistung durch abgef{\"u}hrte Kondensationsw{\"a}rme h{\"o}her als bei der Trockenk{\"u}hlung. Hybridzellenk{\"u}hlt{\"u}rme kombinieren beide Methoden, so daß ein Mischstrom beider Abluftstr{\"o}me die Wasserdampf-S{\"a}ttigungsgrenze nicht {\"u}berschreitet. Durch das Mischungsverh{\"a}ltnis kann man den gew{\"u}nschten S{\"a}ttigungsgrad einstellen. Je dichter dieser an der S{\"a}ttigungsgrenze liegt, desto h{\"o}her ist die K{\"u}hlleistung. Der von unten zugef{\"u}hrte Luftstrom der Naßk{\"u}hlung und der seitlich zugef{\"u}hrte trockene Abluftstrom m{\"u}ssen sehr gut durchmischt werden, um {\"u}ber den gesamten Austrittsquerschnitt des K{\"u}hlturms die S{\"a}ttigungsgrenze nicht zu {\"u}berschreiten. In einem maßstabsgerechten Modell wurde der Mischungsgrad mit und ohne Einbauten untersucht. {\"U}ber ein Raster von 10 mal 10 Punkten wurde die {\"o}rtliche Temperaturverteilung ermittelt. W{\"a}rmebilanzen ergeben dann die Mischungsg{\"u}te in einer Ebene oberhalb der Zellenkrone. W{\"a}hrend ohne Mischeinbauten der Trockenluftanteil in der Mitte des Querschnitts bei unter 15 \% liegt erh{\"o}hen Einbauten den Trockenluftanteil auf 30 \% bis {\"u}ber 40 \%. Dabei wurde die Trockenluft auf jeder K{\"u}hlturmseite durch 4 konisch zulaufende, unten offene und oben geschlitzte Einbauten kanalisiert. Die Nassluft wurde durch eine im Querschnitt dreieckige Rinne in Richtung der Trockenluftausl{\"a}sse umgelenkt. Im Raster leicht zu lokalisierende Abweichungen vom gew{\"u}nschten Mittelwert zeigen Potential f{\"u}r die weitere Verbesserung der Einbauten.}, language = {de} } @techreport{AyarFielenbachGrossetal.2003, author = {Ayar, A. and Fielenbach, C. and Groß, Rolf Fritz and Holfeld, T. and Lockemann, S. and Severin, C. and Thulfaut, Christian and Hillemacher, B.}, title = {Druckkohlenstaubverbrennung von rheinischer Braunkohle : Abschlussbericht}, pages = {119 Seiten}, year = {2003}, abstract = {Im Rahmen des Forschungsschwerpunkts 3 wurde experimentell und theoretisch die NO{sub x}-Bildung und -Reduktion bei der Druckkohlenstaubverbrennung untersucht. Der zuvor beschriebene Einfluss der Kohlemahlung auf die Flamme konnte auch anhand der NO{sub x}-Messungen an der DKSF-Anlage Aachen bestaetigt werden. Waehrend mit Braunkohle im Staubfeuerungsbetrieb noch keine eindeutige Druckabhaengigkeit nachgewiesen werden konnte, haben vom Lehrstuhl durchgefuehrte NO{sub x}-Messungen an der DKSF-Anlage Dorsten im Schmelzkammerfeuerungsbetrieb mit der Steinkohle Spitzbergen zwischen 9 und 13 bar ein Absinken der Stickoxidkonzentrationen mit steigendem Druck ergeben. Fuer die rheinische Braunkohle soll dieser Druckeinfluss in den naechsten Versuchsfahrten ausfuehrlicher untersucht werden. Es wurde anhand von numerischen Simulationen zu einer Braunkohleflamme der 6. Versuchsfahrt ein Vergleich zwischen der NO{sub x}-Modellierung im Standard-FLUENT-Code und in dem mit User Defined Subroutines der international flame research foundation (IFRF), Ijmuiden, erweiterten FLUENT-Code vorgenommen. Es zeigte sich, dass bei der Modellierung der Stickoxidbildung die unterschiedlich vorhergesagten Flammentemperaturen eine entscheidende Rolle spielen. Eine genauere Analyse der NO{sub x}-Modelle im Vergleich zu Messergebnissen ist bei einer Schmelzkammerfeuerung mit einer stabilen Flamme vorzunehmen. Es wurden zusaetzlich Messungen zur Untersuchung der Kinetik homogener Gasphasenreaktionen in Rauchgasen an einem Stahlreaktor durchgefuehrt. Dabei wurde sowohl der thermisch bedingte als auch der durch zudosierte Additive katalysierte Abbau nitroser Komponenten betrachtet. Vergleichend wurden mit einem am Lehrstuhl entwickelten Programm die Kinetik beschrieben. Hierbei wird mit einer Sensitivitaetsanalyse eine Reduzierung der detaillierten Darstellung der Reaktionskinetik erreicht, die es erlaubt, mit einem CFD-Code wie FLUENT zwei- und dreidimensionale Rechnungen zum Abbau verschiedener Rauchgaskomponenten durchzufuehren. Die Uebereinstimmung zwischen ein- und zweidimensionalen Rechnungen und den Messungen ist gut.}, language = {de} } @phdthesis{Gross2002, author = {Groß, Rolf Fritz}, title = {Zur Kinetik homogener Gasphasenreaktionen nitroser Komponenten in Rauchgasen einer kohlebefeuerten Wirbelschicht}, publisher = {Shaker}, address = {Aachen}, isbn = {3-8322-0004-5 (softcover)}, pages = {X, 146 Seiten}, year = {2002}, language = {de} }