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Analyzing thermodynamic non-equilibrium processes, like the laminar and turbulent fluid flow, the dissipation is a key parameter with a characteristic minimum condition. That is applied to characterize laminar and turbulent behaviour of the Couette flow, including its transition in both directions. The Couette flow is chosen as the only flow form with constant shear stress over the flow profile, being laminar, turbulent or both. The local dissipation defines quantitative and stable criteria for the transition and the existence of turbulence. There are basic results: The Navier Stokes equations cannot describe the experimental flow profiles of the turbulent Couette flow. But they are used to quantify the dissipation of turbulent fluctuation. The dissipation minimum requires turbulent structures reaching maximum macroscopic dimensions, describing turbulence as a “non-local” phenomenon. At the transition the Couette flow profiles and the shear stress change by a factor ≅ 5 due to a change of the “apparent” turbulent viscosity by a calculated factor ≅ 27. The resulting difference of the laminar and the turbulent profiles results in two different Reynolds numbers and different loci of transition, which are identified by calculation.
Recent analysis of scientific data from Cassini and earth-based observations gave evidence for a global ocean under a surrounding solid ice shell on Saturn's moon Enceladus. Images of Enceladus' South Pole showed several fissures in the ice shell with plumes constantly exhausting frozen water particles, building up the E-Ring, one of the outer rings of Saturn. In this southern region of Enceladus, the ice shell is considered to be as thin as 2 km, about an order of magnitude thinner than on the rest of the moon. Under the ice shell, there is a global ocean consisting of liquid water. Scientists are discussing different approaches the possibilities of taking samples of water, i.e. by melting through the ice using a melting probe. FH Aachen UAS developed a prototype of maneuverable melting probe which can navigate through the ice that has already been tested successfully in a terrestrial environment. This means no atmosphere and or ambient pressure, low ice temperatures of around 100 to 150K (near the South Pole) and a very low gravity of 0,114 m/s^2 or 1100 μg. Two of these influencing measures are about to be investigated at FH Aachen UAS in 2017, low ice temperature and low ambient pressure below the triple point of water. Low gravity cannot be easily simulated inside a large experiment chamber, though. Numerical simulations of the melting process at RWTH Aachen however are showing a gravity dependence of melting behavior. Considering this aspect, VIPER provides a link between large-scale experimental simulations at FH Aachen UAS and numerical simulations at RWTH Aachen. To analyze the melting process, about 90 seconds of experiment time in reduced gravity and low ambient pressure is provided by the REXUS rocket. In this time frame, the melting speed and contact force between ice and probes are measured, as well as heating power and a two-dimensional array of ice temperatures. Additionally, visual and infrared cameras are used to observe the melting process.
Impressum | Inhalt 03
Thomas Tünnemann | Unterwegs...am Wege 04
Projekte 06
Annelie Wirtz | Arrivato 08
Sebastian Rupp | Tracce Passate 18
Henri Boh | Terrazze sopra il lago 28
Hermann Stuzmann | L´Ammissione è Gratuita 32
Vivienne Scheidz | IL Potere dei Simboli 34
Felix Keller | Strada Infinita 38
Moran Dorner | Catturato nel Posto 42
Kevin Osterkamp | Vortice 46
Kristina Foidle | La Vespa e il Fico 52
Simon Rix | Sognare Sulla Strada 58
Jennifer Sikora | Strada Pietrosa 66
Sabrina Frömbgen | Bolla di Pensiero 72
Miriam Azzab | Il Momento 78
Georg Mörke | Sentiero stretto 84
Saskia Frömbgen | Nuova Prospetiva 90
Frank Drehsen | A grado a grado 96
Caronlin Grün | Le prospettive 100
Thomas Tünnemann | Flusso nella Foresta 104
Atmosphärisches
Auf die Küche | Kulinarisches 114
Carpe Diem | Fotografisches 116
Dimensionen 2-2018: Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - Virtuelle Realitäten
(2018)
Virtuelle Realitäten
Inhaltsverzeichnis
6 Erweiterte Dimensionen: Special zum Thema Virtual Reality
10 "VR und AR werden unsere Welt durchdringen": Ein Interview zum Potenzial von Virtual und Augmented Reality
14 Lernen aus einem anderen Blickwinkel: VR wird in Studium und Lehre zunehmend angewandt
18 Parallele Realitäten in der Forschung: Virtual und Augmented Reality in Forschungsprojekten
22 Willkommen in der Welt der Möglichkeiten: Wie real ist die Illusion der Realität
24 Eine zündende Idee: Institut für Mikrowellen- und Plasmatechnik (IMP) entwickelt neue Plasmazündkerze für sparsamere Benzinmotoren
28 Der Elefant im Park: "WESTPARK story constructed": Studierende bauen skulpturales Möbel
30 Herr Bernoulli geht auf Reisen: Das "aero | race lab" bringt Experimente zur Luft- und Raumfahrt an die Schulen
32 Eine Auszeit vom Alltag: Martin Stockberg schafft Kunstwerke im Sand
36 Der Einer im urbanen Mobilitätstetris: An der FH Aachen wird urbane Elektromobilität neu gedacht
39 Der Primzahlwürfel: Kopfnuss
40 Schwarz Weiß Bunt: Die politische Kunst des FH-Absolventen Ralf Metzenmacher
44 Die Champions League des Schweißens: LaVa-X will das Laserstrahlschweißen im Vakuum etablieren
46 Auf der Suche nach dem goldenen Schnatz: Stöcke statt Besen. Spielfeld statt Arena. In Jülich spielen Studierende Quidditch.
48 Bei ihm wird Science-Fiction zu Science-Fact: Volker Schmid erzählt von seiner Arbeit beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
52 Die Ideenschmieden: Junge Menschen aus aller Welt diskutieren bei den Summerschools über Zukunftsthemen
56 Forschung auf höchstem Niveau: Dr. Jan Oberländer und Doktorand Dua Özsoylu stehen für das, was das Institut für Nano- und Biotechnologien auszeichnet
58 Der Dom und ich: Dompublikation und LEGO-Throne zum Jubiläum 40 Jahre UNESCO-Weltkulturerbe
62 Sag "Ja" zum Studium: Der neue kooperative Bachelorstudiengang "Elektrotechnik mit Orientierungssemester"
63 Impressum
Grenzgänge: Op jöck in Vaals mit Peter Sparla
Inhaltsverzeichnis
6 "Mr. Vaals": Ein Spaziergang mit Peter Sparla durch die niederländische Gemeinde
14 Ein Verein hebt ab: Von der Theorie in die Praxis: Die Flugtechnische Arbeitsgemeinschaft will Studierende fürs Fliegen begeistern
18 Vom Flugplatzkind zur Ingenieurin: Sarah Hamacher hat Luft- und Raumfahrt studiert und arbeitet jetzt bei der ADAC-Luftfahrttechnik
20 Mit Sonne im Tank durch das australische Outback: FH-Student Enno Dülberg berichtet von der World Solar Challenge
24 Es steckt mehr dahinter: Eine Eschweiler Firma entwickelt Elektronik-Lösungen für Anhängerkupplungen - mit Unterstützung der FH Aachen
27 Von Meknès nach Jülich: Die Geschichte von Rabab Azizi
28 Das blaue Wunder neu erleben: Aachener Tuchtradition soll wieder in Mode kommen
32 Es werde Licht: Markus van Hauten macht spektakuläre Landschaftsfotos
36 Maschinenbau von morgen: Dr. Julia Kessler forscht zu additiv gefertigten Leichtbaustrukturen
39 Vier Siebenen und eine Eins: Kopfnuss
40 Auf Tuchfühlung mit der Praxis: Das ausbildungsintegrierende Studium ist anspruchsvoll und fordernd. Aber es bietet den Studierenden und Unternehmen auch viel.
44 Eine große Bühne für die Forschung: FH aachen präsentiert das Spektrum ihrer wissenschaftlichen Arbeit
46 Eine Erfolgsstory: Das Institut für Nano- und Biotechnologien feiert sein 10-jähriges Jubiläum
49 Das Ingenieurstudium früher und heute: Der Verein "Ingenieurfreunde der FH Aachen" blickt auf eine ereignisreiche Zeit zurück
50 Ist es ein Flugzeug? Ist es ein Multikopter: Nein es ist PhoenAix! Das Fluggerät soll Vorteile von Flugzeug- und Hubschraubertechnik kombinieren
54 Güterwagen der Zukunft: Im Studiengang Schienfahrzeugtechnik wird an intelligenten und hoch technisierten Güterwaggons gearbeitet
58 Wenn Gedanken Gestalt annehmen: Prof. Thomas Tünnemann zum Projekt Neo Forma
60 Vorhang auf für die Wissenschaft: Future-Lab-Gala im Theater Aachen
62 Impressum
Electromechanical model of hiPSC-derived ventricular cardiomyocytes cocultured with fibroblasts
(2018)
The CellDrum provides an experimental setup to study the mechanical effects of fibroblasts co-cultured with hiPSC-derived ventricular cardiomyocytes. Multi-scale computational models based on the Finite Element Method are developed. Coupled electrical cardiomyocyte-fibroblast models (cell level) are embedded into reaction-diffusion equations (tissue level) which compute the propagation of the action potential in the cardiac tissue. Electromechanical coupling is realised by an excitation-contraction model (cell level) and the active stress arising during contraction is added to the passive stress in the force balance, which determines the tissue displacement (tissue level). Tissue parameters in the model can be identified experimentally to the specific sample.
Wireless CAN
(2018)
Das vorgestellte System zu Wireless CAN bietet die Möglichkeit, CAN kabellos zu übertragen. Beide vorgestellten und entwickelten Konzepte funktionieren korrekt und ermöglichen den Auf-bau von kabellosen CAN Schnittstellen. Durch den kleinen Aufbau kann diese Technologie auch für eingebettete Systeme verwendet werden. Zudem bietet dieser Ansatz die Möglichkeit, durch die Entwicklung von geeigneten ICs die Größe des Systems bis auf Bauteilgröße zu reduzieren, um eine noch bessere Integration in eingebettete Systeme zu ermöglichen. Dadurch wird die Technologie attraktiv für Einsatzgebiete, wo die oben aufgelisteten Vorteile zum Tragen kommen können. Diese Einsatzgebiete können sowohl im Automobil als auch im Industriebereich liegen.
Explorer CEOs: The effect of CEO career variety on large firms’ relative exploration orientation
(2018)
Prior studies demonstrate that firms need to make smart trade-off decisions between exploration and exploitation activities in order to increase performance. Chief executive officers (CEOs) are principal decision makers of a firm’s strategic posture. In this study, we theorize and empirically examine how relative exploration orientation of large publicly listed firms varies based on the career variety of their CEOs – that is, how diverse the professional experiences of executives were prior to them becoming CEOs. We further argue that the heterogeneity and structure of the top management team moderates the impact of CEO career variety on firms’ relative exploration orientation. Based on multisource secondary data for 318 S&P 500 firms from 2005 to 2015, we find that CEO career variety is positively associated with relative exploration orientation.
Interestingly, CEOs with high career varieties appear to be less effective in pursuing exploration, when they work with highly heterogeneous and structurally interdependent top management teams.