Thermodynamics for Energy Conversion
Modul MW1419
Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.
Basisdaten
MW1419 ist ein Semestermodul in Englisch auf Master-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.
Die Gültigkeit des Moduls ist von WS 2010/1 bis SS 2014.
Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.
- Allgemeiner Katalog der nichtphysikalischen Wahlfächer
| Gesamtaufwand | Präsenzveranstaltungen | Umfang (ECTS) |
|---|---|---|
| 120 h | 45 h | 4 CP |
Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen
Inhalt
Kurze Einführung in die Grundlagen der Ingenieursthermodynamik: Erster Hauptsatz, Energiebilanzen, offene und geschlossene Systeme, Entropie und Irreversibilität
Spezifische thermodynamische Parameter von Fluiden: Wasser - Dampf; Ideale Gase
Erweiterte Definitionen von Exergie und Umwelt. Chemische Exergie, Exergie von Brennstoffen, Exergieeffizienz
Wertediagramme: Anwendung for Wärmetauschgeräte und Verbrennungsprozesse
Exergieverluste von grundlegenden Prozessen:Brennstoffkonversion, Wärmeübertragung; Turbinen; Kompressoren
Exergieanalyse und Optimierung von konventionellen Kraftwerden (Dampferzeuger/ Dampfkreislauf)
Dampferzeuger: Luftvorwärmung, Dampfparameter, Speisewassertemperatur
Dampfkreislauf: Auswahl von Arbeitsmdien, Verluste im Kondensator und Verrohrung, Speisewasserpumpe, Anzapfspeisewasservorwärmung
Gasturbinenprozesse: Verluste und Optimierung, Kreisläufe, Parameter
Kombinprozesse: Paramter, Auslegung, Kreisläufe
Brennstoffzellen: Parameter, Auslesung, Zellverhalten
Kältekreisläufe und Wärmepumpen
Spezifische thermodynamische Parameter von Fluiden: Wasser - Dampf; Ideale Gase
Erweiterte Definitionen von Exergie und Umwelt. Chemische Exergie, Exergie von Brennstoffen, Exergieeffizienz
Wertediagramme: Anwendung for Wärmetauschgeräte und Verbrennungsprozesse
Exergieverluste von grundlegenden Prozessen:Brennstoffkonversion, Wärmeübertragung; Turbinen; Kompressoren
Exergieanalyse und Optimierung von konventionellen Kraftwerden (Dampferzeuger/ Dampfkreislauf)
Dampferzeuger: Luftvorwärmung, Dampfparameter, Speisewassertemperatur
Dampfkreislauf: Auswahl von Arbeitsmdien, Verluste im Kondensator und Verrohrung, Speisewasserpumpe, Anzapfspeisewasservorwärmung
Gasturbinenprozesse: Verluste und Optimierung, Kreisläufe, Parameter
Kombinprozesse: Paramter, Auslegung, Kreisläufe
Brennstoffzellen: Parameter, Auslesung, Zellverhalten
Kältekreisläufe und Wärmepumpen
Lernergebnisse
The student is able to evaluate the thermodynamic performance of various conversion processes and systems by applying the exergy concept and to identify ways to reduce overall exergy losses of frequently applied processes and systems.
Voraussetzungen
Grundlegendes Wissen über die Grundlagen der Thermodynamik (Hauptsätze, Energiebilanzen); Vertieftes Wissen in Mathematischen Zusammenhängen und Nomenklaturen; Differenzialgleichungen
Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise
Lehrveranstaltungen und Termine
| Art | SWS | Titel | Dozent(en) | Termine |
|---|---|---|---|---|
| VO | 2 | Thermodynamics in Energy Conversion |
Freitag, 14:00–18:00 Freitag, 14:00–18:00 |
|
| UE | 1 | Thermodynamics in Energy Conversion (exercise) |
Freitag, 14:00–18:00 Freitag, 14:00–18:00 |
Lern- und Lehrmethoden
90min Vorlesung einschließlich Diskussion pro Woche. Studenten sind dazu angehalten, sich aktiv an der Diskussion zu beteiligen. Vor- und Nachbereitung nötig, um die Inhalte vollständig erfassen zu können
Medienformen
Powerpointpräsentationen, Tafelzeichnungen, Videos/Grafen, Bilder
Literatur
Handouts, Literaturempfehlungen
Modulprüfung
Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen
Die Prüfung besteht aus einem theoretischen Teil (Kurzfragen; 30min) und einem Berechnungstel (60min). Für den Kurzfragenteil sind keine Hilfsmittel erlaubt, für den Berechnungsteil darf ein nicht programmierbarer Taschenrechner verwendet werden. Auf den Kurzfragenteil entfallen 1/3 der Gesamtpunktzahl, der Berechnungsteil wird mit 2/3 der Gesamtpunktzahl gewichtet. Zum Bestehen der Prüfung werden mindestens 50% der Punkte benötigt. Kurzfragen- und Berechnungsteil können nicht unabhängig voneinander bestanden werden.
Wiederholbarkeit
Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.
