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Numerische Simulation reibungsbehafteter Stroemungen um Schiffe im Flachwasser mit freier Oberflaeche

Das Projekt "Numerische Simulation reibungsbehafteter Stroemungen um Schiffe im Flachwasser mit freier Oberflaeche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg, Fachbereich 7 Maschinenbau, Institut für Verbrennung und Gasdynamik durchgeführt. Eine zentrale Aufgabe der Schiffshydrodynamik ist die genaue Bestimmung des Widerstandes und der Propulsion eines Schiffes, um bereits im Projektstadium verbindliche Eigenschaften zu prognostizieren. Wegen der Komplexitaet der realen Schiffsumstroemung sowie ihrer Wechselwirkung mit der beweglichen Wasseroberflaeche ist man bis heute immer noch auf Modellversuche in Schlepptanks und Stroemungskanaelen angewiesen. Bei Modellversuchen kann zwar das Froudesche Aehnlichkeitsgesetz betrachtet und ausgenutzt werden, aber die technisch bedingte, zwangslaeufige Verletzung der Reynoldsschen Aehnlichkeitsbedingungen fuehrt zu dynamisch unaehnlichen Stroemungsverhaeltnissen am Modell- und Schiffsrumpf. Physikalisch mangelhaft, wegen der Wechselwirkung zwischen der Wellenbildung und der reibungsbehafteten Schiffsumstroemung, ist die traditionelle Zerlegung des Gesamtwiderstandes in zwei unabhaengige Anteile (Wellen- und Reibungswiderstand). Hinzu kommt, dass die konventionelle empirische Reibungskorrektur im Flachwasser vom Modell auf die Grossausfuehrung zu ungenau ist. Endziel dieses Vorhaben ist, die Schwaeche des Modellversuches (Kosten, Zeitaufwand und Massstabseinfluss) durch Bestimmung einer moeglichst allgemeingueltigen theoretischen Loesung mit den Mitteln der modernen numerischen Fluiddynamik (FCD) zu ueberwinden.

Bordreibung und Axialtragfähigkeit von Zylinderrollenlagern in Abhängigkeit von Größe, Bauart, Belastung, Drehzahl und Schmierstoff

Das Projekt "Bordreibung und Axialtragfähigkeit von Zylinderrollenlagern in Abhängigkeit von Größe, Bauart, Belastung, Drehzahl und Schmierstoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Institut für Konstruktionstechnik, Lehrstuhl für Maschinenelemente, Getriebe und Kraftfahrzeuge durchgeführt. Der Einsatz von Zylinderrollenlagern im allgemeinen Maschinen- und Kraftfahrzeugbau ist weit verbreitet. Im Vergleich zu den meisten übrigen Wälzlagern gleicher Größe verfügen Zylinderrollenlager infolge des Linienkontaktes über deutlich höhere Tragzahlen. Die Anwendbarkeit in hohen Drehzahlbereichen und das im Vergleich zu anderen Rollenlagern günstige Reibungsverhalten machen es zu einem vielseitig anwendbaren Maschinenelement. Einige Bauformen von Radialzylinderrollenlagern ermöglichen auch die Aufnahme von axialen Belastungen. Durch Borde am Innen- und am Außenring wird der Einsatz als Festlager möglich. Die Axialbelastung wird über den Bord des Innen- bzw. Außenrings eingeleitet und über die Stirnflächen der Wälzkörper auf den gegenüberliegenden Bord übertragen. Im Kontakt zwischen den Wälzkörpern und den Borden kommt es im Vergleich zum rein radial belasteten Lager zu zusätzlichen Reibungsverlusten durch Gleit- und Bohrreibungsanteile. Die begrenzenden Kriterien bei der Axialtragfähigkeit von Radialzylinderrollenlagern sind hohe Temperaturen, die zu Anschmierungen und Fressen im Rolle/Bord-Kontakt führen, Bordbruch, Ermüdung sowie Verschleiß. Durch die Aufnahme von Axialkräften kommt es des Weiteren zu einer Reduktion der Lagerlebensdauer aufgrund erhöhter Spannungen im Kontakt zwischen Wälzkörper und Lauffläche. Bei hohen Drehzahlen wird die Axialtragfähigkeit in erster Linie durch hohe Temperaturen begrenzt. Bei niedrigen Drehzahlen sind die Grenzen der Axialbelastung anhand von Bordbruch und Verschleiß zu suchen. Im Rahmen des Vorhabens wird ein umfangreiches Versuchsprogramm mit Zylinderrollenlagern unterschiedlicher Geometrien durchgeführt. Das Lagerreibmoment ist dabei die zu bestimmende Messgröße. Dieses hängt stark von den Parametern Drehzahl, Belastung, Lagergröße und -bauform ab. Parallel wird ein analytisches Simulationsmodell entwickelt, dass mit Hilfe von Geometrie- und Betriebsdaten des Lagers die Berechnung der Schmierungs- und Pressungsverhältnisse im Rolle/Bord-Kontakt und des axiallastabhängigen Reibmoments ermöglicht. Das Ziel des Projekts besteht darin, durch eine genauere Bestimmung der Axialtragfähigkeit von Zylinderrollenlagern ihr Anwendungsgebiet zu erweitern und kostengünstigere Konstruktionen zu ermöglichen.

Einfluss des hydraulischen Spielausgleiches auf das Betriebsverhalten von Ventiltrieben

Das Projekt "Einfluss des hydraulischen Spielausgleiches auf das Betriebsverhalten von Ventiltrieben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl für Angewandte Thermodynamik und Institut für Thermodynamik durchgeführt.

Untersuchungen des Verarbeitungsverhaltens von Packstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen auf Verpackungsmaschinen

Das Projekt "Untersuchungen des Verarbeitungsverhaltens von Packstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen auf Verpackungsmaschinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Verarbeitungsmaschinen, Landmaschinen und Verarbeitungstechnik durchgeführt. In einem vorangehenden Forschungsthema wurde fuer die selektierten acht Kunststoffolien und drei Papierkombinationen das Verarbeitungsverhalten (Biegewiderstand, Reissfestigkeit, Warmnahtfestigkeit, Reibung, elektrostatische Aufladung) untersucht. Das Verarbeitungsverhalten ist stark schwankend und erreicht nur partiell das der traditionellen Kunststoffe. Vorliegendes Thema untersucht verbesserte Folien sowie den als wichtig erkannten Einfluss von Temperatur und Luftfeuchte auf das Verarbeitungsverhalten der Packstoffe.

Messung der Kolbenreibungsverluste am schnellaufenden Verbrennungsmotor

Das Projekt "Messung der Kolbenreibungsverluste am schnellaufenden Verbrennungsmotor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl für Angewandte Thermodynamik und Institut für Thermodynamik durchgeführt.

Dynamische Messung der Zylinderdeformation von Verbrennungsmotoren

Das Projekt "Dynamische Messung der Zylinderdeformation von Verbrennungsmotoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Fachbereich Maschinenbau, Institut für Technische Verbrennung (ITV) durchgeführt. Im Motorenbau sind im Hinblick auf das Betriebsverhalten moeglichst kreisrunde Zylinderrohre erwuenscht. Abweichungen von der idealen Kreisform fuehren aufgrund des beschraenkten Formfuellungsvermoegen der Kolbenringe zu erhoehtem Oelverbrauch und somit zu erhoehten Partikel- und Kohlenwasserstoffemessionen. Eine Verstaerkung der Kolbenringvorspannung senkt zwar den Oelverbrauch, steigert aber gleichzeitig den Treibstoffverbrauch durch vermehrte Reibung. Der Erfolg konstruktiver, auf statischen Messverfahren beruhender, Massnahmen zur Senkung des Zylinderverzuges ist allerdings im Hinblick auf die stark unterschiedliche Erwaermung der am Verzug beteiligten Motorbauteile sowie der dynamischen Gaskraefte fraglich. Aus diesem Grund wurde am Institut fuer Verbrennungskraftmaschinen der Universitaet Hannover ein Messverfahren entwickelt das Messungen der Zylinderform im gefeuerten Betrieb ermoeglicht. Das Messsystem wird eingesetzt um die Auswirkungen konstruktiver Massnahmen am Motorgehaeuse zu erfassen. Dadurch ist ein Abschaetzung der Brauchbarkeit einer Gehaeusevariante insbesondere hinsichtlich des Oelverbrauchs und Verschleiss moeglich.

Minimierung des Kuehlschmierstoffeinsatzes

Das Projekt "Minimierung des Kuehlschmierstoffeinsatzes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik durchgeführt.

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