Das Projekt "FHprofUnt 2015: High Efficiency Low Noise HeaTeilprojekt ump Dryer - Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Berliner Hochschule für Technik, Fachbereich II Mathematik, Physik und Chemie durchgeführt. Durch den Einsatz von Wärmepumpen in Wäschetrocknern wird der Energieverbrauch gegenüber konventionellen Wäschetrocknern signifikant reduziert. Eine weitere Verbreitung wird durch deren höheres Geräuschniveau erschwert, welches durch den prinzipiell erhöhten Strömungswiderstand und den höheren Volumenstrom für den Wärmepumpen-Prozess bedingt ist. Für die Vorhersage und Optimierung der Strömungsgeräusche stehen derzeit keine geeigneten Methoden zur Verfügung. Im Rahmen von HELNOISE sollen entsprechende Werkzeuge für Wärmepumpentrockner, speziell für die Luftführung und den neuen Ventilator, weiterentwickelt werden. Ziel ist es, Radiallüfter und Luftführungen zu entwickeln, die im Hinblick auf die Gesamtakustik und den Energieverbrauch optimiert sind. Hierzu sollen die folgenden Arbeiten durchgeführt werden. Unter Berücksichtigung der Aeroakustik werden verschiedene hoch-effiziente Radiallüfter entworfen und die Kennlinien mit Hilfe der Computational Fluid Dynamics (CFD) berechnet. Darauf basierend werden die für die Akustik entscheidenden instationären Strömungsfelder berechnet (Arbeitsgruppe Strömungssimulation von Prof. Frank, HTW, Teilprojekt A). Verschiedene hochauflösende, experimentelle Methoden dienen zur Validierung der numerischen Ergebnisse. Diese Datensätze der instationären Druckschwankungen bilden die Rechenbasis, mit deren Hilfe die Schallabstrahlung von Ventilatoren in das akustische Fernfeld vorherbestimmt werden kann (Arbeitsgruppe Akustiksimulation von Prof. Ochmann, Beuth, Teilprojekt B). Hierfür werden die Randdaten der Geschwindigkeit und des Druckes auf einer die Strömungsmaschine umgebenden Hüllfläche bestimmt und als Eingabedaten für ein Randelementeverfahren (Boundary Element Method, BEM) verwendet. Als integrale Optimierungsgröße wird die abgestrahlte Schallleistung berechnet. Die gemeinsam erzielten Ergebnisse werden an einem realen Lüfter-Prototypen experimentell überprüft, die Methoden validiert und das Gesamtsystem optimiert.
Das Projekt "FHprofUnt 2015: High Efficiency Low Noise HeaTeilprojekt ump Dryer - Wärmepumpentrockner mit hohem Wirkungsgrad und niedrigem Geräusch" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin, Hochschulteil Blankenburg, Fachbereich 2, Ingenieurwissenschaften II, Labor Thermo- und Fluiddynamik durchgeführt. Durch den Einsatz von Wärmepumpen in Wäschetrocknern wird der Energieverbrauch gegenüber konventionellen Wäschetrocknern signifikant reduziert. Eine weitere Verbreitung wird durch deren höheres Geräuschniveau erschwert, welches durch den prinzipiell erhöhten Strömungswiderstand und den höheren Volumenstrom für den Wärmepumpen-Prozess bedingt ist. Für die Vorhersage und Optimierung der Strömungsgeräusche stehen derzeit keine geeigneten Methoden zur Verfügung. Im Rahmen von HELNOISE sollen entsprechende Werkzeuge für Wärmepumpentrockner, speziell für die Luftführung und den neuen Ventilator, weiterentwickelt werden. Ziel ist es, Radiallüfter und Luftführungen zu entwickeln, die im Hinblick auf die Gesamtakustik und den Energieverbrauch optimiert sind. Hierzu sollen die folgenden Arbeiten durchgeführt werden. Unter Berücksichtigung der Aeroakustik werden verschiedene hoch-effiziente Radiallüfter entworfen und die Kennlinien mit Hilfe der Computational Fluid Dynamics (CFD) berechnet. Darauf basierend werden die für die Akustik entscheidenden instationären Strömungsfelder berechnet (Arbeitsgruppe Strömungssimulation von Prof. Frank, HTW). Verschiedene hochauflösende, experimentelle Methoden dienen zur Validierung der numerischen Ergebnisse. Diese Datensätze der instationären Druckschwankungen bilden die Rechenbasis, mit deren Hilfe die Schallabstrahlung von Ventilatoren in das akustische Fernfeld vorherbestimmt werden kann (Arbeitsgruppe Akustiksimulation von Prof. Ochmann, Beuth). Hierfür werden die Randdaten der Geschwindigkeit und des Druckes auf einer die Strömungsmaschine umgebenden Hüllfläche bestimmt und als Eingabedaten für ein Randelementeverfahren (Boundary Element Method, BEM) verwendet. Als integrale Optimierungsgröße wird die abgestrahlte Schallleistung berechnet. Die gemeinsam erzielten Ergebnisse werden an einem realen Lüfter-Prototypen experimentell überprüft, die Methoden validiert und das Gesamtsystem optimiert.
Das Projekt "CO2-ECU Supermarkt - Theoretische Vorarbeit, Auslegung und Konstruktion sowie experimentelle Untersuchungen - Untersuchungen der Integrationsvarianten des Prototypen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik, Bitzer-Stiftungsprofessur für Kälte-, Kryo- und Kompressorentechnik durchgeführt. Eine an der TU Dresden entwickelte und patentierte Kombination von Expansions- und Kompressionsmaschine ist in der Lage, die bei der Entspannung gewonnene Arbeit in einer Kompressionsstufe direkt dem Prozess zurückzuführen. Durch diese Maßnahme ist es möglich, den Verbrauch der Anlage an Primärenergie deutlich zu reduzieren. Im Rahmen dieser Arbeit soll eine Schaltungsvarianten sowie ein Regelkonzept zur Einbindung der Expander / Kompressoreinheit in den Prozess gefunden werden.
Das Projekt "NT-Abwärmenutzung mit ORC/Kalina (KE 2011 offen)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Wien, Institut für Energietechnik und Thermodynamik (E302) durchgeführt. LT-Heat Recovery, ORC and Kalina in Cement Industry
Das Projekt "Teilvorhaben: 1.3a und 2.1a" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens Energy Global GmbH & Co. KG durchgeführt. AP1.3 Im Rahmen des Arbeitspaketes sollen auf Basis von Materialversuchen und mikrostrukturellen und fraktografischen Untersuchungen der TU Kaiserslautern an der polykristallinen Nickelbasis-Superlegierung René 80 die Wechselwirkungen von Kriechen und HCF charakterisiert werden. Die Ergebnisse der TU Kaiserslautern sollen bei der Siemens AG mithilfe von Werkstoffmodellen beschrieben werden, welche die Interaktion von Kriechen und HCF berücksichtigen. Auf Basis der Werkstoffmodelle wird den Beanspruchungsarten eine Wahrscheinlichkeit für die Lage der Inhomogenitäten (Poren und Anrisse) sowie eine Ausfallwahrscheinlichkeit zugeordnet, wobei deren Interaktion im Weiteren mit probabilistischen Methoden betrachtet wird. In einer Designumgebung soll eine probabilistische Auslegung von Gasturbinenkomponenten unter realistischen Lastkollektiven erfolgen, sodass eine zuverlässige Bewertung der flexibleren Betriebsweise der Gasturbine möglich ist. AP2.1 Im Rahmen dieses Arbeitspaketes soll ein Radialverdichter konstruiert, gefertigt und an den Kooperationspartner Universität Duisburg-Essen (UDE), Lehrstuhl für Strömungsmaschinen übergeben werden. Durch den Kooperationspartner werden experimentelle Untersuchungen zur Wassereinspritzung in Radialverdichter durchgeführt. Parallel zu den experimentellen Untersuchungen werden numerische Berechnungen zur physikalischen Modellierung in einem existierenden Meridianebenenverfahren (tFlow) durchgeführt. Eine Kombination von Numerik und Experiment ermöglicht eine Beschreibung der physikalischen Vorgänge für die Auslegungstools und ermöglicht nach der Validierung im Radialverdichterprüfstand die Übertragung der Grundlagenuntersuchungen des Projektes auf industrielle Maschinen.
Das Projekt "Teilvorhaben 3.2.9; Hybride Modelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Thermische Strömungsmaschinen durchgeführt. Dieses Vorhaben ist Teil des Verbundprojektes AG-Turbo2020 Teilverbundprojekt 'Kühlung'. Konventionelle Reynolds gemittelte Navier-Stokes Verfahren (RaNS) stoßen an ihre Grenzen bei der Simulation komplexer Strömungen wie z.B. der Kühlluft-Heißgas-Interaktion an filmgekühlten Oberflächen. Mit Large Eddy Simulationen (LES) können bessere Ergebnisse erzielt werden, bei allerdings deutlich höherem Aufwand. Durch die Kopplung von RaNS und LES in sog. hybriden Turbulenzmodellen werden Simulationen in der Qualität von LES bei erheblich reduziertem Rechenaufwand gegenüber einer reinen LES ermöglicht. Von entscheidender Bedeutung für die Qualität der Rechenergebnisse sind die Kriterien nach denen zwischen RaNS und LES 'umgeschaltet' wird. Im Rahmen dieses Vorhabens sollen hybride Modelle eingesetzt, auf ihre Eignung geprüft und weiterentwickelt werden. Die Analysen sollen anhand der Kühlluftausblasung aus einer konturierten Bohrung durchgeführt werden. Hierbei soll sowohl der Einströmvorgang in die Bohrung, die Durchströmung der Bohrung, als auch der Mischungsvorgang mit dem Heißgas erfasst werden. Die numerischen Analysen stützen sich auf umfangreiche experimentelle Daten, die am Institut für Thermische Strömungsmaschinen verfügbar sind. Vorhabensschritte: 1: Wahl von Ausblasegeometrie und Betriebspunkten, 2: Erstellung von Computermodellen und Rechengitter,3: Durchführung der Simulationen, 4: Auswertung und Vergleich mit exp. Werten, 5: Entwicklung eines neuen Umschaltkriteriums
Das Projekt "(KOMET 650) - Erprobung von Regelarmaturen für Kraftwerke im Temperaturbereich 620-650 Grad Celsius" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Welland und Tuxhorn AG durchgeführt. Regelventile sind zum Betrieb eines Kraftwerkes wichtige Komponenten. Sie dienen der Regelung der Dampfdrücke sowie Temperaturen und sorgen wesentlich für die Einstellung des jeweils gewünschten Betriebszustandes. In der Versuchsstrecke wird eine Teststrecke für ein mehrstufiges pneumatisch betriebenes Versuchsventil implementiert. Um die Temperatur in der Großrohrteststrecke über den Dampfmassenstrom zu gewährleisten, wird im Prallelstrang ein zweites, ebenfalls mehrstufiges Regelventil mit elektrischem Antrieb installiert. Im wesentlichen werden folgende Versuche durchgeführt: - Temperaturverlauf am Ventil/ - Verschleißversuche/ - Dichtheitsmessungen/ - Temperaturbelastung/ - Dauertest
Das Projekt "Centres of Excellence for Industrial Gas Turbines" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Institut für Strahlantriebe und Turboarbeitsmaschinen durchgeführt.
Das Projekt "Vorhaben: LeiQiT - Leise Querstrahler - innovative Technologien zur Schallreduzierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Jastram GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel des Projektes LeiQiT ist es, die etablierten Ansätze bei der Geräuschminderung (elastische Lagerung, Lufteinblasung, angepasstes Propellerdesign) in ihrer Wirksamkeit zu bewerten. Aktuell fehlt es hier an einer umfassenden Quantifizierung der Auswirkungen auf Körperschall und Wasserschall. Darüber hinaus sollen neue Ansätze der Geräuschminderung untersucht, entwickelt und zur Marktreife gebracht werden. Hierzu zählen beispielsweise die Zustromoptimierung mittels Leitblechen am Schutzgitter oder im Tunnel, ein System zur aktiven Schwingungstilgung und ein adaptives, selbstlernendes System zur Optimierung der Lufteinblasmenge. Um die mit den beschriebenen Zielen verbundenen Fragestellungen zu klären, werden Großausführungsversuche unter Laborbedingungen durchgeführt. Hierfür wird ein Querstrahler von Jastram in der kleinsten Baugröße (BU 10) in eine generische Vorschiffssektion integriert. Die Stahlstruktur der Vorschiffssektion ist an die eines Schiffes angelehnt, was eine repräsentative Strukturantwort ermöglicht. In den Versuchen, welche im kleinen Schlepptank der Hamburgischen Schiffbau-Versuchsanstalt (HSVA) stattfinden, werden von Jastram Messungen zum Körperschall durchgeführt. Ergänzt werden diese durch Messungen der SVA Potsdam zur Bestimmung der Wasserschallpegel und vom Lehrstuhl für Strömungsmaschinen der Universität Rostock zur Lokalisierung der Entstehung des Wasserschalls. Der Entwurf von Komponenten im Sinne einer Zustromoptimierung wird durch numerische Strömungssimulationen gestützt.
Das Projekt "Potenzialstudie Wasserkraft - Potenzialstudie Erneuerbare Energien, Teil 5: Wasserkraft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ingenieurbüro Floecksmühle GmbH durchgeführt. In der Studie wurde landesweit das noch ungenutzte Wasserkraftpotenzial an bestehenden Querbauwerken unter Berücksichtigung der Belange der Gewässerökologie und des Fischschutzes ermittelt. Dabei wurde in einem 'maximalen Szenario' ein ungenutztes Erzeugungspotenzial von 107,9 GWh/a an 128 Querbauwerken identifiziert (davon 35 Repoweringstandorte). In einem 'minimalen Szenario', in dem weitere, nicht abschließend zu klärende ökologische Aspekte berücksichtigt wurden, verbleibt noch ein ungenutztes Potenzial von 59,8 GWh/a an 54 Standorten. In Nordrhein-Westfalen wird derzeit bereits ein großer Anteil des gesamten Wasserkraftpotenzials genutzt. Dennoch macht es Sinn, den Ausbau der bisher noch ungenutzten Wasserkraftpotenziale zu unterstützen, vor allem an potenziellen Standorten für besonders große Anlagen oder bei dem Repowering bereits bestehender Anlagen. Die Wasserkraftnutzung ist eine ausgereifte Technik mit relativ hohen Wirkungsgraden, die durch eine meist relativ gleichmäßige Stromerzeugung im Gegensatz zur Wind- oder Solarenergie auch den Einsatz als Grundlastkraftwerke ermöglicht. Darüber hinaus wurden in der Studie auch die Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserkraftnutzung in NRW sowie das Potenzial von kinetischen Strömungsmaschinen und der Wasserkraftnutzung an Infrastruktureinrichtungen betrachtet.
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| Bund | 39 |
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| Förderprogramm | 39 |
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| offen | 39 |
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| Boden | 19 |
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