Sample records for durchstroemten planaren duese

  1. Influence of the spray characteristics of a piezo-A-nozzle on the inflammation at spray guided combustion processes; Einfluss der Spraycharakteristik einer Piezo-A-Duese auf die Entflammung beim strahlgefuehrten Brennverfahren

    Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

    Breuninger, Tobias; Schmidt, Juergen [Magdeburg Univ. (DE). Inst. fuer Stroemungstechnik und Thermodynamik (ISUT); Hese, Martin; Tschoeke, Helmut [Magdeburg Univ. (DE). Inst. fuer Mobile Systeme (IMS); Kufferath, Andreas [Robert Bosch GmbH, Schwieberdingen (Germany); Altenschmidt, Frank [Daimler AG, Stuttgart (Germany)


    The spray-guided combustion process offers a significant potential for improvement on the fuel consumption in partial-load engine operation. Due to the very close positioning of the injector to the spark plug, there is only very little time for the fuel mixture generation which leads to the presence of still liquid fuel particles next to already evaporized one. Furthermore the fuel-mixture generation is primarily driven by the dynamics of the fuel spray. In this article the spray characteristics of a Piezo-A-injector under pressure-chamber conditions as well as the combustion behavior on a one-cylinder test motor are analyzed. The global spray dispersion is analyzed using high-speed visualization while laser-optical measurements are used to observe the ignition-area. The mean diameter as well as the velocity of fuel droplets are determined using the phase-doppler-anemometry (PDA). An extinction-measuring methodology is used to quantify the liquid fuel particles. Analyzing the evaluated misfire-rate as a function of the spray-attributes allows for rating the spray-sections according to their ignition behavior. (orig.)

  2. HTGT-Turbotech II. Subproject 1.221: aerodynamic excitation of transonic turbine stages. Final report; HTGT-Turbotech II. Teilprojekt 1.221: Aerodynamische Anregung von transsonisch durchstroemten Turbinenstufen. Abschlussbericht

    Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

    Stetter, H.; Urban, B.; Bauer, H.


    For experimental investigations on shock-induced flutter in a linear transonic turbine cascade an elastic suspension system has been developed so that only aerodynamic coupling occurs in the system. The test facility uses super-heated steam as working fluid and enables Mach and Reynolds numbers to vary independently. The investigated cascade consists of seven prismatic blades. The profiles are taken from the tip section of a transonic low pressure steam turbine blade. Each blade is suspended by an elastic spring system which allows the respective blade to vibrate in a mode similar to the real blade's first bending mode. The examination mainly deals with the oscillatory behavior of the blades with respect to a variation in the isentropic outlet Mach number. In addition, the complex shock-boundary-layer interactions on the blades' suction sides are described. Flow computations are run by a finite volume Navier-Stokes solver that accounts for moving boundaries. A volume grid generator is integrated into the flow solver producing combined O- and H-type grids. Turbulence is modeled by a k-{epsilon} turbulence model using wall functions because of performance reasons. Some acceleration techniques for unsteady flow computations are investigated. Shock oscillations which occur on a DCA profile are simulated. For the simulation of the experimental setup the blade motions are prescribed. (orig.) [German] Fuer ein Spitzenschnittprofil einer ND-Endstufenschaufel sowie eine Gasturbinenschaufel wurden lineare Gitter bestehend aus jeweils sieben elastisch aufgehaengten Schaufeln entwickelt. Die Konstruktion der Aufhaengung gewaehrleistet, dass die Schaufeln lediglich durch aerodynamische Effekte zu freien Schwingungen angeregt werden koennen und in ihrem Schwingungsverhalten der ersten Biegeschwingung ihrer Originalschaufeln entsprechen. Ein gestimmtes und ungestimmtes ebenes Gitter wurde in einem Dampfversuchsstand mit Heissdampf durchstroemt, wobei das Flatterverhalten der Schaufeln von Dehnungsmessstreifen auf den Schaufeltraegern und die auftretenden Stossoszillationen mit Hilfe einer Hoch-Geschwindigkeits-Schlierenoptik, einer Laserschranke, applizierten Foliensensoren und instationaeren Drucksensoren erfasst wurde. Im transsonischen Bereich tritt beim ND-Spitzenschnittprofil ein hohes Anregungspotential durch Stossbewegungen auf. Beim Gasturbinengitter sind die Schwingungsamplituden auf Grund einer hohen Daempfung der elastischen Schaufelhalter geringer. Ein Rechenprogramm zur Simulation der transsonischen, reibungsbehafteten Stroemung durch axiale Turbomaschinen wurde auf die Behandlung bewegter Profile angepasst und fuer instationaere Stroemungssimulationen beschleunigt. Ein k-{epsilon}-Turbulenzmodell mit Wandfunktionen wurde implementiert und ein elliptisches 3D-Gittergenerierungsverfahren in den Stroemungsloeser integriert. An einem Doppelkreisbogenprofil wurden Stossoszillationen nachgerechnet. Die experimentell ermittelten Messdaten dienen als Validierungsgrundlage fuer die numerische Simulation der instationaeren Stroemung durch Schaufelreihen mit schwingenden Profilen. (orig.)

  3. Evaluation of the energy efficiency of active pass through wall cooling surface with phase change material in residential buildings combined with cistern cooling and operation optimization by development of suitable control strategies; Evaluierung der Energieeffizienz von aktiv durchstroemten Wandkuehlflaechen mit Phasenwechselmaterial in Wohngebaeuden in Kombination mit einer Zisternenkuehlung und Optimierung des Betriebes durch Entwicklung geeigneter Regelstrategien

    Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

    Stoelzel, Christof [Variotec, Neumarkt (Germany); Kalz, Doreen; Wienold, Jan; Fischer, Martin [Fraunhofer-Institut fuer Solare Energiesysteme (ISE), Freiburg im Breisgau (Germany). Gruppe Solares Bauen


    This work introduces and evaluates a novel heating and cooling concept employing thermo-active building systems and environmental energy harnessed from 22-m{sup 3} rainwater cisterns for a 290-m{sup 2} low energy residential building in Germany. The building strives for a significantly reduced primary energy use with carefully coordinated measures such as high quality building envelope by means of vacuum insulated panels, supply and exhaust air system with heat recovery, reduced solar heat gains (solar shading), and the integration of thermal solar collectors and photovoltaic in the plant system. On this premise, a comprehensive long-term monitoring over the course of two years in high time resolution was carried out with an accompanying commissioning of the building performance. Measurements comprise the energy use for heating, cooling, and ventilation, as well as the auxiliary equipment, the performance of the environmental heat source/sink, thermal comfort, air quality, and local climatic site conditions. The analysis focuses on the performance and the efficiency of the rainwater cisterns as natural heat source and sink as well as the heat pump system. First, the paper discusses the performance of the thermo-active building systems, investigates the occupant thermal comfort, determines the efficiency of the heating/cooling system, and evaluates the total end and primary energy use of the building. Second, various operation and control strategies for the cooling plant are investigated by means of a validated building and plant model in the dynamic simulation environment TRNSYS. The optimization is carried out in terms of energy efficiency, occupant thermal comfort and the availability of the rainwater cisterns over the summer months. The central findings of the analysis of the energy and efficiency performance of the HVAC according to four defined balance boundaries are the following: Rainwater cistern as environmental source und sink: The energy balance of the cisterns is mainly influences by the heat loss and gain to the surrounding ground. The volume of the cistern has to be dimensioned adequately in accordance with the required heating and cooling load of the building. In the cooling mode, a volume of 12 m{sup 2} is available which is sufficient (cooling power 0.5 - 2 kW), but requires a load management, since continuous cooling results in a fast depletion of the energy reservoir (temperatures of the cold cistern above 18 C in summer). However, in the heating mode, the cisterns are not sufficiently sized (heating power 2 - 5 kW) which requires long operation time of the electrical heater as back-up system. Due to the high auxiliary energy use of the submerged pump in the open-loop system, the SPF in heating mode is poorer 4.9 kWh{sub therm}/kWhend as against 6.9 kWh{sub therm}/kWh{sub end} in cooling mode. Energy distribution and delivery by thermo-active building systems: The analysis of the auxiliary energy use reveals great potential for savings. The submerged and the circulation pumps are oversized according to the pressure drops. Further, the three installed circulation pumps (one for each floor) can be replaced by one pump, reducing the auxiliary energy use. Moreover, the control unit for the TABS has re-implemented standard features usually used in conventional cooling systems (e.g., nighttime set-up) which cause longer operation hours and are, therefore, disadvantageous for the efficiency performance. End and primary energy use of the building: The primary energy use for heating, cooling and ventilation (without lighting) amounts to 55 kWh{sub prim}/a. Therewith, the auxiliary energy contributes 28% to the total primary energy use (15 kWh{sub prim}/a). This reveals optimization and saving potential. Operation and control: The surface-near thermo-active building system requires a operation during the day. Considering an optimum of thermal occupant comfort, energy efficiency and availability of the rainwater cistern, a control of the water supply temperature in accordance with the ambient air is most favorable. The control of the system considering the adaptive comfort model of the EN 15251:2007-08 (operative room temperatures in accordance with the running mean of the ambient air temperature) benefits the availability of moderate water temperature in the cistern. The rainwater cistern as heat sink is then available for cooling over then entire summer period. (orig.)

  4. Investigation of a two-phase nozzle flow and validation of several computer codes by the experimental data

    International Nuclear Information System (INIS)

    Kedziur, F.


    Stationary experiments with a convergent nozzle are performed in order to validate advanced two-phase computer codes, which find application in the blowdown-phase of a loss-of-coolant accident (LOCA). The steam/water flow presents a broad variety of initial conditions: The pressure varies between 2 and 13 MPa, the void fraction between 0 (subcooled) and about 80%, a great number of subcritical as well as critical experiments with different flow pattern is investigated. Additional air/water experiments serve for the separation of phase transition effects. The transient acceleration of the fluid in the LOCA-case is simulated by a local acceleration in the experiments. The layout of the nozzle and the applied measurement technique allow for a separate testing of physical models and the determination of empirical model parameters, respectively: In the four codes DUESE, DRIX-20, RELAP4/MOD6 and STRUYA the models - if they exist - for slip between the phases, thermodynamic non-equilibrium, pipe friction and critical mass flow rate are validated and criticised in comparison with the experimental data, and the corresponding model parameters are determined. The parameters essentially are a function of the void fraction. (orig.) [de

  5. Two-phase flow in a diverging nozzle

    International Nuclear Information System (INIS)

    Wadle, M.


    Stationary two-phase flow experiments were performed with steam-water and air-water mixtures in a well-instrumented horizontal diverging nozzle. The test section consisted of a constant diameter tube, the friction-section, followed by an expansion, the diffusor, which has a tanh-contour and finally another constant diameter tube. The diameter ratio sigma=D1/D2 is 16/80. For the steam-water experiments the flow parameters were: 0 2 and for air-water mixtures (0 2 ). The initial conditions were varied to achieve subcritical and critical mass flow rates. A new model for the pressure recovery in an abrupt expansion is presented. It is based on the superficial velocity concept and agrees well with the steam-water and the water-air experimental data as well as with the experiments of other authors. The experiments were also calculated with the two-phase code DUESE. The Drift-Flux models in this code as well as the constitutive correlations and their empirical constants could be tested. It is shown, that a 1D Drift-Flux code can handle the highly transient flow in the diffusor if the proper drift model is used. In a 1D simulation it is only necessary that the computational flow area is expanded to its full width within an axial length which is equivalent to the real contour. (orig./GL) [de

  6. Mechanized radiation testing of austenitic pipe welds. Testing of media filled pipes and determination of the flaw depth by tomosynthesis; Mechanisierte Durchstrahlungspruefung von Rundschweissnaehten. Pruefung mediengefuellter Rohrleitungen und Tiefenlagenbestimmung durch Tomosynthese

    Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

    Ewert, U.; Redmer, B. [Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin (Germany); Mueller, J. [COMPRA GmbH, Frechen (Germany); Trobitz, M. [Kernkraftwerke Gundremmingen Betriebsgesellschaft mbH, Gundremmingen (Germany); Baranov, V.A. [Institute for Introscopy, Tomsk (Russian Federation)


    A compact detection system was built for multi-angle inspection of pipes, consisting of a high-sensitivity radiometric line scanner and an ultrasonic manipulator. Improved flaw imaging quality is achieved with this system as compared to film radiography. Measurements have been carried out on site in a nuclear power plant and in a laboratory. Better flaw imaging quality was also achieved in the testing of water-filled pipes. Non-linear tomosynthesis was applied for processing and interpretation of measured data. The system delivers considerably better images of planary materials inhomogeneitites, (such as cracks and lack-of-bond defects). (orig./CB) [Deutsch] Eine hoch empfindliche radiometrische Zeilenkamera wurde mit einem Ultraschall-Manipulator zu einem Gesamtsystem aufgebaut und fuer Mehrwinkel-Inspektionen von Rohrleitungen angewandt. Bei der Inspektion von Rundschweissnaehten an Rohren mit ca. 8... 20 mm Wanddicke wurde eine Verbesserung der Bildqualitaet im Vergleich zur Filmradiographie erreicht. Diese Messungen wurden in einem Kernkraftwerk unter Vor-Ort-Bedingungen sowie im Labor ausgefuehrt. Ein signifikantes Ansteigen der Bildqualitaet wurde auch bei der Pruefung von wassergefuellten Rohren erzielt. Methoden der nicht-linearen Tomosynthese wurden fuer die Verarbeitung und Interpretation der gemessenen Projektionsdaten genutzt. Das entwickelte System gestattet eine erhebliche Verbesserung der Anzeige von planaren Materialinhomogenitaeten (z.B. Risse und Bindefehler). (orig./DGE)

  7. Experimental investigation of a non-equilibrium expansion flow after hydrogen/air combustion in hypersonic ramjet engines; Experimentelle Untersuchungen zur Nichtgleichgewichtsexpansionsstroemung nach Wasserstoff/Luft-Verbrennung in Hyperschall-Staustrahltriebwerken

    Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

    Weisgerber, H.


    The exhaust gas flow in the model thrust nozzle under investigation is characterized by chemical and thermal (vibrational) non-equilibrium which is experimentally detected by differing rotational and vibrational temperatures in the supersonic region of the nozzle. An analytical method to determine the vibrational relaxation time from expansion experiments is presented and validated using literature data. The nitrogen vibrational temperature at the nozzle exit strongly depends on the relaxation time of collisions with water molecules; for this process a correlation from the literature is selected. The measurements are completed by an experimental and numerical analysis of velocimetry tracer particle motion in flows with strong velocity gradients and an experimental investigation of the causes and effects of laser beam distortions occurring in high enthalpy flows. So a reliable database is presented for a reacting flow in a model nozzle of rectangular cross-section which was already used to validate a CFD code including the model of thermal non-equilibrium effects. (orig.) [German] Die Stroemung eines Abgases in der untersuchten Modellschubduese ist charakterisiert durch chemisches und thermisches (vibratorisches) Nichtgleichgewicht, das durch die Abweichung der Vibrations- von der Rotationstemperatur des Stickstoffmolekuels im Ueberschallteil der Duese experimentell belegt wird. Eine Methode zur analytischen Ermittlung der Vibrationsrelaxationszeit aus Expansionsexperimenten wird vorgestellt und anhand von Literaturdaten validiert. Die entscheidende Groesse fuer die Vibrationstemperatur des Stickstoffs am Duesenaustritt ist die Relaxationszeit beim Stoss mit einem Wassermolekuel; aus den fuer diesen Vorgang vorliegenden Literaturangaben wird eine Korrelation ausgewaehlt. Zur Absicherung der Messungen wird zum einen das Folgeverhalten von zur Geschwindigkeitsmessung zugefuegten Partikeln in Stroemungen mit starken Geschwindigkeitsgradienten experimentell und

  8. Exploration of joint systems and major horizontal stress direction in HDR drillholes of the Soultz site (Alsace, France)

    Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

    Genter, A [BRGM/GIG, Orleans (France); Tenzer, H [Stadtwerke Bad Urach (Germany)


    Borehole imaging logs enable continuous recording of natural and artificial planar discontinuities on the drillhole wall and data of the drillhole geometry to be made. Efforts were made to resolve the orientation and characterization of the natural joint system, the active fault pattern, the alteration zones, the orientation of microcracks and the direction of maximum horizontal stress. Intense logging operations and measurements were carried out in the HDR drillholes GPK1 and EPS1 between 1000 and 3600 m depth in the Muschelkalk, Bunter and Granite at Soultz sous Forets. With the help of investigations on subvertical fractures the orientation of the maximum horizontal stress direction was determined as N175 E{+-}17 . These results are consistent with previous investigations performed in the horeholes GPK-1 and EPS-1. (orig./AKF) [Deutsch] Bohrlochmessungen mit dem akustschen Borehole Televiewer und elektrischen Formation MicroScanner (Imager) sowie dem Azimuthal Resistivity Imager und verschiedenen Sonic-Sonden ermoeglichen eine kontinuierliche Aufnahme sowohl von natuerlichen und kuenstlich erzeugten planaren Diskontinuitaeten an der Bohrlochwand als auch der Bohrlochgeometrie. Es wurden die Orientierung und Charakterisierung des natuerlichen Kluftsystems, das aktive Stoerungsmuster, die Alterationszonen, die Orientierung von Mikrorissen und die Orientierung der maximalen horizontalen Hauptspannungsrichtung ermittelt. Die Verfuegbarkeit von Strukturdaten aus Bohrloechern durch Bohrlochmessungen und hydraulischen Testen ermoeglicht die Bestimmung von hydraulisch aktiven Klueften und deren Beziehung zum regionalen Spannungsfeld. Mit Hilfe spezieller Bohrloch-Logs wurden die Orientierung und Haeufigkeit planarer Diskontinuitaeten und ihre scheinbare Oeffnungsweite sowie die Vorzugsrichtung der verschiedenen scheinbaren Weiten bestimmt. Innerhalb des gemeinsamen europaeischen Hot-Dry-Rock-Geothermal-Forschungsprogramms wurden vielfaeltige Bohrlochmessungen in den

  9. {sup 18}F-PET imaging: frequency, distribution and appearance of benign lesions; Die Positronenemissionstomographie des Skelettsystems mit {sup 18}FNa: Haeufigkeit, Befundmuster und Verteilung benigner Veraenderungen

    Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

    Schirrmeister, H.; Kotzerke, J.; Rentschler, M.; Traeger, H.; Fenchel, S.; Diederichs, C.G.; Reske, S.N. [Ulm Univ. (Germany). Abt. Nuklearmedizin; Nuessle, K. [Ulm Univ. (Germany). Abt. fuer Roentgendiagnostik


    Purpose: We evaluated the frequency, distribution and appearance of benign lesions in {sup 18}F-PET scans. Methods: Between March 1996 and May 1997, {sup 18}F-PET scans were performed in 59 patients in addition to conventional planar bone scintigraphy. Eleven patients were subjected to additional SPECT imaging. The main indication was searching for bone metastases (58 pat.). The diagnosis was confirmed radiologically. Results: With {sup 18}F-PET in 39 patients (66,1%) 152 benign lesions, mostly located in the spine were detected. {sup 99m}Tc bone scans revealed 45 lesions in 10 patients. Osteoarthritis of the intervertebral articulations (69%) or of the acromioclavicular joint (15%) were the most common reasons for degenerative lesions detected with {sup 18}F-PET. Osteophytes appeared as hot lesions located at two adjacent vertebral endplates. Osteoarthritis of the intervertebral articulations showed an enhanced tracer uptake at these localizations, whereas endplate fractures of the vertebral bodies appeared very typically; solitary fractures of the ribs could not be differentiated from metastases. Rare benign lesions were not studied. Conclusion: Most of the degenerative lesions (84%) detected with {sup 18}F-PET had a very typical appearance and could be detected with the improved spatial resolution and advantages of a tomographic technique. {sup 18}F-PET had an increased accuracy in detecting degenerative bone lesions. (orig.) [Deutsch] Ziel: Wir untersuchten Haeufigkeit und Befundmuster benigner Skelettveraenderungen mit {sup 18}F-PET. Material und Methoden: Zwischen 3/96 und 5/97 untersuchten wir 59 Patienten mit {sup 18}F-PET zusaetzlich zur planaren, bei 11 Patienten durch SPECT ergaenzten konventionellen Skelettszintigraphie (KS). Hauptindikation war die Metastasensuche (58 Pat.). Die Befundkontrolle erfolgte radiologisch. Ergebnisse: {sup 18}F-PET zeigte bei 39 Patienten (66,1%) 152 meist in der Wirbelsaeule lokalisierte, benigne Mehranreicherungen. Mit der

  10. Assessment of endocrine disorders of the hypothalamic-pituitary axis by nuclear medicine techniques; Nuklearmedizinische Verfahren zur Abklaerung endokrinologischer Erkrankungen der Hypothalamus-Hypophysen-Achse

    Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

    Schmidt, M.; Theissen, P.; Dietlein, M.; Schicha, H. [Koeln Univ. (Germany). Klinik und Poliklinik fuer Nuklearmedizin; Jackenhoevel, F.; Krone, W. [Koeln Univ. (Germany). Klinik II fuer Innere Medizin


    The following article reviews nuclear medicine techniques which can be used for assessment of endocrine disorders of the hypothalamic-pituitary axis. For planar and SPECT imaging somatostatin-receptor- and dopamine-D2-receptor-scintigraphy are the most widely distributed techniques. These nuclear medicine techniques may be indicated in selected cases to answer differential diagnostic problems. They can be helpful to search for presence and localization of receptor positive tissue. Furthermore they can detect metastasis in the rare cases of a pituitary carcinoma. Scintigraphy with Gallium-67 is suitable for further diagnostic evaluation in suspected hypophysitis. Other SPECT radiopharmaca do not have relevant clinical significance. F-18-FDG as PET radiopharmacon is not ideal because obvious pituitary adenomas could not be visualized. Other PET radiopharmaca including C-11-methionine, C-11-tyrosine, F-18-fluoroethylspiperone, C-11-methylspiperone, and C-11-raclopride are available in specialized centers only. Overall indications for nuclear medicine in studies for the assessment of endocrine disorders of the hypothalamic-pituitary-axis are rare. Original studies often report only about a small number of patients. According to the authors' opinion the relevance of nuclear medicine in studies of clinically important endocrinologic fields, e. g. localization of small ACTH-producing pituitary adenomas, tumor localization in ectopic ACTH syndrome, localization of recurrent pituitary tissue, assessment of small incidentalomas, can not be definitely given yet. (orig.) [German] Diese Uebersichtsarbeit fasst die nuklearmedizinischen Untersuchungsverfahren zur Abklaerung endokrinologischer Erkrankungen der Hypothalamus-Hypophysen-Achse zusammen. Bei den planaren und SPECT-Unter suchungen sind Somatostatin-Rezeptor- und Dopamin-D2-Rezeptor-Szintigraphie die verbreitetsten Untersuchungstechniken. Im Einzelfall sind sie zur Differenzialdiagnostik, zum Nachweis und zur

  11. X-ray tomographic in-service testing of girth welds - The European project TomoWELD; Roentgen-tomographische In-Service-Pruefung von Rundschweissnaehten. Das Europaeische Projekt TomoWELD

    Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

    Ewert, Uwe; Redmer, Bernhard; Walter, David; Thiessenhusen, Kai-Uwe; Bellon, Carsten [BAM Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung, Berlin (Germany); Nicholson, P. Ian; Clarke, Alan [TWI Technology Centre, Port Talbot (United Kingdom); Finke-Haerkoenen, Klaus-Peter [Ajat Oy Ltd., Espoo (Finland); Scharfschwerdt, Joerg W.; Rohde, Karsten [AREVA GmbH, Erlangen (Germany)


    -7:2014 ''Wiederkehrende Pruefungen der Komponenten des Primaerkreises von Leichtwasserreaktoren - Teil 7: Durchstrahlungspruefung'' veroeffentlicht. Die wesentlichen Anforderungen werden diskutiert. Die neue TomoWELD- Anlage kann sowohl Messungen nach diesen Normen durchfuehren als auch tomographische Querschnittsbilder (aequivalent zu Schliffen) aufnehmen, um Anzeigengroessen zu bestimmen. Anwendungsbereiche sind chemische und kerntechnische Anlagen. Sie ermoeglicht eine schnelle Pruefung von Rundschweissnaehten im Vergleich zur Verwendung von Film oder Speicherfolien. Im Jahr 2006 wurde bereits die mechanisierte Planartomographie- Anlage, TomoCAR, eingefuehrt, mit der Querschnittsbilder gemessen werden konnten. TomoWELD nutzt einen neuen photonenzaehlenden und energieaufloesenden Detektor mit CdTe-CMOS-Kristallhybriden. Der neue Detektor gestattet die Wahl von Energieschwellen und ermoeglicht die Reduktion des Einflusses der Streustrahlung auf die Durchstrahlungsbilder und die rekonstruierten Querschnittsbilder. Eine optimierte Durchstrahlungsgeometrie mit einem neuen Manipulatordesign und ein schneller GPU-basierter Rekonstruktionsalgorithmus werden verwendet, um die Rekonstruktion zu beschleunigen und die Rekonstruktionsergebnisse zu verbessern. Die Groesse und die Form von planaren und voluminoesen Unregelmaessigkeiten koennen bestimmt werden. Das Konzept und die ersten Bilder werden vorgestellt.

  12. Three-dimensional mathematical modelling of a proton-exchange membrane fuel cell (PEMFC); Dreidimensionale mathematische Modellierung einer Brennstoffzelle mit Protonen-Austausch-Membran (PEMFC)

    Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

    Mosig, J


    physikochemischen Vorgaenge. Mathematische Simulationen koennen zu diesem Verstaendnis in erheblichem Masse beitragen. In der vorliegenden Arbeit wird ein mathematisches Modell vorgestellt, welches die Berechnung der Massen- und Ladungsstroeme in den unterschiedlichen Materialschichten einer rechteckigen, planaren PEM-Brennstoffzelle ermoeglicht und die entsprechenden dreidimensionalen Konzentrations- und Potentialverteilungen liefert. Die Simulationssoftware ermoeglicht die stationaere und isotherme Berechnung von Wasserstoff/Luft-Einzelzellen, denen Brenngas und Oxidans unter realitaetsnahen Bedingungen in Gleich-, Gegen- oder Kreuzstromfuehrung zugefuehrt werden koennen. Die mathematische Loesungsmethode basiert auf der Methode der finiten Volumenelemente. Die aus der Diskretisierung der Erhaltungsgleichungen resultierenden grossen, duennbesetzten Gleichungssysteme werden mittels eines Mehrgitterverfahrens sehr effizient geloest. Der Vergleich berechneter Stormdichte/Spannungskennlinien fuer eine Basisfallzelle mit gemessenen Stromdichte/Spannungskennlinien belegt die gute Qualitaet der Simulationsergebnisse. Parametervariationen zeigen die Abhaengigkeit der Elektrodenkinetik von der Zelltemperatur und von den Gasdruecken auf der Brenngas- und Luftseite auf. Weiterhin wird der Einfluss der Druckdifferenz zwischen Brenngas und Oxidans auf den Wasserhaushalt der Elektrolytmembran untersucht. Abschliessend zeigen Simulationsrechnungen fuer verschiedene Brennstoffzellenmaterialien und Verhaeltnisse von Gaskanal- zu Stegbreite den Einfluss konstruktiver Brennstoffzellenparameter auf die Leistungsfaehigkeit einer PEM-Brennstoffzelle. (orig.)