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Supersonic laminar flow
(1997)
Supersonic transports are very drag sensitive. Technology to reduce drag by application of laminar flow, therefore, will be important; it is a prerequisite to achieve very long range capability. In earlier studies it was assumed that SCTs would only become possible by application of laminar flow [376]. But today, we request an SCT to be viable without application of laminar flow in order to maintain its competitiveness when laminar flow becomes available for subsonic and supersonic transports. By reducing fuel burned, laminar flow drag reduction reduces size and weight of the aircraft, or increases range capability -whereas otherwise size and weight would grow towards infinity. Transition mechanisms from laminar to turbulent state of the boundary layer flow (ALT, CFI, TSI) function as for transonic transports, but at more severe conditions: higher sweep angles, cooled surfaces; higher mode instabilities (HMI) must at least be taken into account, although they may not become important below Mach 3. Hitherto there is a worldwide lack of ground test facilities to investigate TSI at the expected cruise Mach numbers between 1.6 and 2.4; in Stuttgart, Germany one such facility -a Ludwieg tube- is still in the validation phase. A quiet Ludwieg tunnel could be a favourable choice for Europe. But it will require a new approach in designing aircraft which includes improved theoretical predictions, usage of classical wind tunnels for turbulent flow and flight tests for validation.
Concorde (Figure 9) is the only supersonic airliner which has been introduced into regular passenger service. It is still in service at British Airways and Air France without any flight accidents, and probably will stay in service for at least for ten more years.
In the chapter “Son of Concorde, a Technology Challenge” one of the new challenges for a Supersonic Commercial Transport (SCT) is multi-point design for the four main design points:
- supersonic cruise
- transonic cruise
- take-off and landing
- transonic acceleration.
The technology programme “Reduction of aerodynamic drag (RaWid)” for high speed aerodynamics at Daimler-Benz Aerospace Airbus is sponsered by the German ministry for education, research and technology since July 1, 1995. Connected to this industrial programme are the cooperation programmes “MEGAFLOW” under leadership of the DLR and “Transition” by the DFG, and several contributions by DLR and universities.
The programme is oriented towards technologies required for a MEGALINER which gains momentum by the ambitious plans for a new large Airbus A3XX.
In the first year new technological steps were undertaken in theory, design and experiment. Some critical steps were verified by wing designs checked in wind tunnel tests.
The Lehrstuhl für Wärmeübertragung 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 für 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.
Abfallwirtschaft
(1998)
Regenerative Energieträger
(1998)
In der betrieblichen Entwicklungspraxis klaffen Anspruch und Realität bei der Gestaltung betrieblicher Softwareentwicklungsprozesse auseinander. Nicht selten werden „Vorgehensmodelle“definiert, jedoch nicht konsequent oder nicht mit dem erwünschten Erfolg eingesetzt. Die Modellierung der Entwicklungsabläufe garantiert nicht deren effektive und effiziente Umsetzung; dazu ist ein „Prozeßmanagement“erforderlich. Die verfügbaren Prozeßmanagementansätze eignen sich für unterschiedliche Anwendungsfelder und Organisationskulturen, sind dementsprechend auch auf die Softwareentwicklung übertragbar, adressieren jedoch nur bedingt den zentralen Erfolgsfaktor betrieblicher Softwareentwicklung: die Zufriedenheit der Anwender als Kunden der Softwareentwicklung.
Der Schlüssel für erfolgreiche Softwareentwicklungsprozesse liegt nicht im Prozeßmanagement allein, sondern in dessen Ausgestaltung mit Blick auf den Kunden. Ansatzpunkte für ein kundenorientiertes Softwareprozeßmanagement sind die Etablierung einer Kunden/Lieferantenbeziehung, die Fokussierung und Differenzierung der Entwicklungsprozesse, die Benutzerinvolvierung, Simultaneous Engineering und die gezielte Identifikation, Integration und Kooperation der „Stimme des Kunden“und der „Stimme des Ingenieurs“. Die Bewertung kundenorientierter Softwareprozesse wird diskutiert und Schlußfolgerungen für Forschung und Praxis skizziert.
Ceramic hot gas filters are widely used in combined cycles based on pressurised fluidised beds. They fulfil most of the demands with respect to cleaning efficiency and long time durability, but their operation regarding the consumption of pulse gas and energy still has to be optimised. Experimental investigations were carried out to measure the flow field, the pressure and the gas temperature inside the filter candle during pulse jet cleaning. These results are compared with the results of a numerical procedure based on a solution of the two - dimensional conservation equations for momentum and energy. The observed difficulties handling different flow regimes like highly turbulent flow as well as Darcy flow simultaneously are discussed.
A concept for the analysis and optimal design of reinforced concrete structures is described. It is based on a nonlinear optimization algorithm and a finite element program for linear and nonlinear analysis of structures. With the aim of minimal cost design a two stage optimization using efficient gradient algorithm is developed. The optimization problems on global (structural) and local (crosssectional) level are formulated. A parallelization concept for solving the two stage optimization problem in minimal time is presented. Examples are included to illustrate the practical use and the effectively of the parallelization in the area of engineering design.
Zur Kühlung von Abwärmeströmen aus Kraftwerksprozessen werden in zunehmenden Maße Hybridzellenkühltürme mit Zwangskonvektion eingesetzt, deren wesentlicher Vorteil ihre geringe Bauhöhe ist. Um bei derartigen Kühltürmen eine Sichtbehinderung oder Glatteisgefährdung durch bodennahen Nebel zu vermeiden, muss durch eine optimale Vermischung des Trocken- und Naßluftanteils gewährleistet sein, daß aus der Kühlturmkrone keine Nebelschwaden austreten. In Zusammenarbeit mit der Industrie betreibt der Lehrstuhl für Wärmeübertragung und Klimatechnik der RWTH Aachen einen Versuchsstand zur Erfassung der Mischungsgüte in Hybridzellenkühltürmen. In maßstabsgerechter Nachbildung können dabei am Modell alle relevanten Einflußgrößen wie Kühlturmgeometrie, Gestaltung zusätzlicher Mischeinbauten sowie die Betriebsparameter variiert werden. Mit Hilfe einer unter LabView 5.01 erstellten Software werden sowohl die l3etriebszustüncle online überwacht, als auch die benötigten Meßwerte zur Bestimmung der Mischungsgüte erfaßt. Über die grafische Oberfläche können sämtliche Meßoptionen gesteuert sowie alle Meßdaten visualisiert und kontrolliert werden. In das LabView-Programm sind darüber hinaus Routinen zur Auswertung der Daten implementiert worden, die sowohl eine direkte Darstellung der Ergebnisse in Form von Diagrammen ermöglichen, als auch zur Weiterverarbeitung einen Datenexport in eine Microsoft- Excel-Tabelle vorsehen.
Die bei Kohlekraftwerksprozessen entstehenden Rauchgase enthalten einen nicht unerheblichen Teil an Schadgaskomponenten (z.B. Stickoxide), die aus dem Gasstrom entfernt werden müssen. Im Rahmen von Forschungsvorhaben des BMBF und verschiedener Industriepartner betreibt der Lehrstuhl für Wärmeübertragung und Klimatechnik der RWTH Aachen Pilotanlagen und Prüfstände für Untersuchungen auf dem Gebiet der homogenen und heterogen-katalytischen Schadstoffreduktion heißer Rauchgase bei Temperaturen bis zu 900 °C. Für die Erforschung der Minderungspotentiale geeigneter, auf Distickstoffoxid reduzierend wirkender Additive, wie Wasserstoffperoxid, oder auch Katalysatoren, befindet sich ein Reaktor in Betrieb, der eine Untersuchung der Reaktionskinetik bei der Entfernung von Schadgaskomponenten aus einem lnertgasstrom ermöglicht. Wesentlich für den Erfolg der Forschungsarbeit ist eine auf das spezielle Projekt genau abgestimmte Meß- und Regelungstechnik. Neben der Auswahl geeigneter Hardwarekomponenten ist auch die Softwareentwicklung unter einer leistungsstarken und zuverlässigen Programmierumgebung von großer Bedeutung. Hierbei dient die unter LabVIEW 5.01 entwickelte Datenerfassung- und Auswertesoftware zum einen der Messung, Visualisierung und Regelung der relevanten Temperaturen, Drücke, Konzentrationen und Volumenströme einzelner Gaskomponenten. Zum anderen ermöglicht sie parallel eine numerische Simulation der Vorgänge innerhalb des Reaktors zur Anpassung reaktionskinetischer Parameter aus den sich ergebenden Versuchsdaten durch Lösung eindimensionaler, stationärer Erhaltungsgleichungen.
Arbeitswissenschaft
(2001)
Unter Arbeit wird das Tätigsein des Menschen verstanden, bei dem dieser mit anderen Menschen und (technischen) Hilfsmitteln in Interaktion tritt, um unter wirtschaftlichen Zielsetzungen Güter und Dienstleistungen zu erstellen (Luczak, 1998a). Arbeit dient direkt oder indirekt der Erhaltung der eigenen Existenz und der Existenz der Gesellschaft. Arbeit ist deshalb eine besondere Form des Tätigseins neben anderen wie Spiel, Sport, Lemen usw.
Energiemanagement
(2001)
Mauerwerksbauten
(2003)
TOP-Energy : softwaregestützte Analyse und Optimierung industrieller Energieversorgungssysteme
(2004)
Abfallwirtschaft
(2005)
Mikrokleben
(2005)