Teknisk termodynamik

Dieses Buch befasst sich mit der Charakterisierung von additiv gefertigten Thermoplast-Leichtbaustrukturen. Die prozessbedingten Eigenheiten der additiven Fertigung beeinflussen die Prüfstrategien und die Charakterisierungsergebnisse. Daher werden einzelne Prüfstrategien zur Beurteilung der Qualität und der Leistungsfähigkeit auf das Verarbeitungsverfahren angepasst. Die qualitative Beurteilung erfolgte oberflächen- und volumenbasiert. Durch die Kombination beider Methoden konnten Ansammlungen von Porenvolumen den Fertigungseffekten zugeordnet werden. Die Bewertung des Verformungsverhaltens erfolgte in einem breiten Dehnratenbereich (statisch, quasistatisch und dynamisch), das Ermüdungsverhalten unter zyklischer Belastung wurde bis 108 Lastwechsel charakterisiert. Für die Untersuchungen im VHCF-Bereich wurde ein Hochfrequenz-Prüfsystem verwendet und die Temperaturentwicklung überwacht. Die adaptierten und neuentwickelten Prüfstrategien lassen sich in einer Prüfsystematik zusammenfassen, die die fertigungsbedingten Einflüsse berücksichtigen und einen sicheren Betrieb von langzeitbeanspruchten Thermoplast-Leichtbaustrukturen gewährleisten.

The book describes the thermodynamics, fluid dynamics, and working principle of the Ranque Hilsch Vortex Tube. Although vortex tubes have been around for a long time, different explications of their fundamental physics and operation can be found in literature and on the internet. This volume investigates the working principle based on thermodynamics and fluid dynamics. It provides full explication of these parameters in one single work along with results of new investigations not published elsewhere. In addition, the book features a wealth of illustrations on various aspects of the vortex tube that make it easy to read and understand.

Fully updated and revised, the second edition of this introductory text on air-breathing jet propulsion focuses on the basic operating principles of jet engines and gas turbines. A state-of-the-art review of turboramjet engines, hypersonic applications, geared turbofans, and adaptive cycle engines, accompanies an examination of emissions and pollutants, greatly expanding the importance of power generation gas turbines in industrial applications, and ensuring that students will be introduced to the most current trends in the subject. With completely rewritten chapters on the operating characteristics of components and ideal and nonideal cycle analysis, additional SI units in numerous examples, new and expanded end-of-chapter problems, and updated accompanying software, this remains the ideal text for advanced undergraduate and beginning graduate students in aerospace and mechanical engineering.

This book covers theoretical and experimental findings at the interface between fluid mechanics, heat transfer and energy technologies. It reports on the development and improvement of numerical methods and intelligent technologies for a wide range of applications in mechanical, power and materials engineering. It reports on solutions to modern fluid mechanics and heat transfer problems, on strategies for studying and improving the dynamics and durability of power equipment, discussing important issues relating to energy saving and environmental safety. Gathering selected contributions to the XIV International Conference on Advanced Mechanical and Power Engineering (CAMPE 2021), held online on October 18-21, 2021, from Kharkiv, Ukraine, this book offers a timely update and extensive information for both researchers and professionals in the field of mechanical and power engineering.

Die große Stärke dieses Buchs ist sein didaktisch klares Konzept mit Lernzieldefinition und -kontrolle. Zusammenfassungen der Kernaussagen helfen beim Einprägen des Gelernten. Eine Formelsammlung und ein Wörterbuch im Anhang machen den Titel zu einem bequemen und effi zienten Nachschlagewerk, das bei Prüfungen wertvolle Unterstützung bietet.

Dieses leicht verständliche Buch stellt unkonventionelle Technologien für die Konstruktion von Wärmetauschern vor, die in der Lage sind, Lösungen für wichtige Probleme in der Prozess- und Energieerzeugungsindustrie zu bieten. Es zeigt die Vorteile und Grenzen dieser innovativen Wärmetauscher auf, diskutiert Mikro- und Nanostrukturoberflächen und mikroskalige Geräte und stellt Kissenplatten-, Spiral- und Streckmetallumlenkungskonzepte vor. Es bietet Schritt-für-Schritt-Arbeitsbeispiele, die Anleitungen für die Entwicklung einer ersten Konfiguration liefern und durch klare, detaillierte Zeichnungen und Bilder unterstützt werden.Es gibt verschiedene Arten von Wärmetauschern, die in allen Bereichen der Industrie zu Kühl- oder Heizzwecken eingesetzt werden, auch in Verbrennungsmotoren. Der Markt wurde 2012 auf 42,7 Mrd. U$ geschätzt, und die weltweite Nachfrage nach Wärmetauschern verzeichnet ein jährliches Wachstum von etwa 7,8 %. Es wird erwartet, dass der Marktwert im Jahr2016 57,9 Mrd. U$ erreichen und sich bis 2020 auf 78,16 Mrd. U$ belaufen wird.Als wertvolle Einführung für Studenten und Forscher bietet dieses Buch klare und prägnante Informationen für Wärmetechniker, Maschinenbauingenieure, Verfahrenstechniker und Wärmetauscherspezialisten.

This textbook presents the essential scientific principles of thermodynamics in a detailed and well-structured manner for practice-oriented teaching. It conveys analytically reliable knowledge with a view to engineering application and provides the key to a quick understanding of e.g. thermal machines, heat transfer, humid air and combustion. The present English edition - in comparison to earlier German editions - has been extended to include aspects of fluid mechanics, dynamics of ideal gases and chemical thermodynamics.

The Surface Wettability Effect on Phase Change collects high level contributions from internationally recognised scientists in the field. It thoroughly explores surface wettability, with topics spanning from the physics of phase change, physics of nucleation, mesoscale modeling, analysis of phenomena such drop evaporation, boiling, local heat flux at triple line, Leidenfrost, dropwise condensation, heat transfer enhancement, freezing, icing. All the topics are treated by discussing experimental results, mathematical modeling and numerical simulations. In particular, the numerical methods look at direct numerical simulations in the framework of VOF simulations, phase-field simulations and molecular dynamics. An introduction to equilibrium and non-equilibrium thermodynamics of phase change, wetting phenomena, liquid interfaces, numerical simulation of wetting phenomena and phase change is offered for readers who are less familiar in the field.This book will beof interest to researchers, academics, engineers, and postgraduate students working in the area of thermofluids, thermal management, and surface technology.

The book is a complete text for a one-semester introductory graduate course on radiative energy transfer. It covers radiative transfer among surfaces, with an introduction to the effects of participating media between surfaces, surface and medium property characteristics, and solution of the radiative transfer equation in simple geometries.

The book provides basic and recent research insights concerning the small scale modeling and simulation of turbulent multi-phase flows. By small scale, it has to be understood that the grid size for the simulation is smaller than most of the physical time and space scales of the problem. Small scale modeling of multi-phase flows is a very popular topic since the capabilities of massively parallel computers allows to go deeper into the comprehension and characterization of realistic flow configurations and at the same time, many environmental and industrial applications are concerned such as nuclear industry, material processing, chemical reactors, engine design, ocean dynamics, pollution and erosion in rivers or on beaches. The work proposes a complete and exhaustive presentation of models and numerical methods devoted to small scale simulation of incompressible turbulent multi-phase flows from specialists of the research community. Attention has also been paid to promote illustrations and applications, multi-phase flows and collaborations with industry. The idea is also to bring together developers and users of different numerical approaches and codes to share their experience in the development and validation of the algorithms and discuss the difficulties and limitations of the different methods and their pros and cons. The focus will be mainly on fixed-grid methods, however adaptive grids will be also partly broached, with the aim to compare and validate the different approaches and models.