Universität Stuttgart
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Item Open Access Leistungssteigerung einer Diffusions-Absorptionskältemaschine durch Steigerung des Hilfsgasvolumenstroms(2021) Brunder, Johannes; Spindler, Klaus; Stergiaropoulos, KonstantinosDiffusions-Absorptionskältemaschinen (DAKM) werden durch Wärme angetrieben und arbeiten strom- und geräuschlos. Als Hotel- und Campingkühlschränke sind DAKMs mit Kälteleistungen bis ca. 100 W weit verbreitet. Eine DAKM in einem größeren Kälteleistungsbereich hat bei einer Beheizung durch Abwärme, Fern- oder Nahwärme sowie solarer Wärme das Potenzial beispielsweise für die Gebäudekühlung klimafreundlich Kälte bereit zu stellen. Am Institut für Gebäudeenergetik, Thermotechnik und Energiespeicherung (IGTE) wird an der Skalierung des Diffusions-Absorptionskälteprozesses zu größeren Kälteleistungen geforscht. Im Gegensatz zu beispielsweise Kompressionskältemaschinen wird das Kältemittel einer DAKM nicht durch Drosselung auf einen niedrigeren Absolutdruck verdampft, sondern durch Partialdruckabsenkung in eine Hilfsgasatmosphäre verdunstet. Um kontinuierlich Kälteleistung zu erzeugen, muss das gasförmige Kältemittel in einem weiteren Prozessschritt wieder aus dem Hilfsgas absorbiert werden. Der Transport des Hilfsgas vom Verdunster zum Absorber im sogenannten Hilfsgaskreislauf beruht auf dem Dichteunterschied zwischen dem mit Kältemittel angereichertem und dem an Kältemittel armen Hilfsgas. Untersuchungen in der Literatur belegen die entscheidende Bedeutung einer Steigerung des Hilfsgasumlaufs für eine Erhöhung der Kälteleistung der DAKM. Es werden experimentelle Untersuchungen an einem Prototyp einer DAKM vorgestellt. Der Hilfsgasvolumenstrom wird kontinuierlich und eingriffsfrei mittels Clamp-On Ultraschallmessverfahren gemessen. Der Hilfsgasvolumenstrom kann sowohl durch Steigerung der Antriebskräfte als auch Reduzierung der Druckverluste im Hilfsgaskreislauf erhöht werden. Es werden Entwicklungsschritte des Prototyps zur Steigerung des Hilfsgasvolumenstroms vorgestellt und evaluiert.Item Open Access Abschaltung von dezentralen Erzeugungsanlagen infolge von Unterspannungen im Kontext von LFSM-O(2022) Schöll, Christian; Lehner, Joachim; Weidner, Johannes; Lens, HendrikBei einer Überfrequenz jenseits von 50,2 Hz müssen sämtliche Erzeugungsanlagen ihre in das Netz eingespeiste Wirkleistung reduzieren. In den zumeist resistiv geprägten Verteilungsnetzen der Mittel- und Niederspannung führt diese überfrequenzbedingte Leistungsreduktion zu einer lokalen Absenkung des Spannungsprofils. Unterschreiten die Spannungen die Vorgaben aus den Netzanschlussbedingungen, unter denen dezentrale Erzeugungsanlagen die Verbindung zum Netz aufrechterhalten müssen, kann es zu unterspannungsbedingten Schutzabschaltungen kommen. Theoretisch könnten diese bei großflächigem Auftreten zu einer Umkehr des ursprünglichen Überfrequenzereignisses in ein Unterfrequenzereignis führen. Anhand von simulationsbasierten Untersuchungen wird in diesem Beitrag jedoch aufgezeigt, dass unter realitätsnahen Annahmen und unter Berücksichtigung der nationalen Richtlinien sowie der zugehörigen netzplanerischen Leitplanken kein besonderes Risiko hinsichtlich der Anregung der beschriebenen Wirkungskette vorliegt.Item Open Access Messungen im Bereich eines Windparks mit Fokus auf tief- und niederfrequente Schallemissionen und -immissionen(2022) Blumendeller, Esther; Gaßner, Laura; Müller, Florian; Wigger, Maayen; Berlinger, Philipp; Cheng, Po WenDie Nutzung von Windenergie wird einen entscheidenden Anteil am erneuerbaren Energiemix der Zukunft haben. Während der Stromgewinnung geben Windenergieanlagen (WEA) Schall und Erschütterungen (seismische Wellen) in die Umgebung ab, vor allem im tieffrequenten Bereich. Im Zuge des interdisziplinären Verbundprojektes Inter-Wind werden akustische Messungen zur Unterstützung psychologischer Fragebögen, kombiniert mit seismischen und meteorologischen Messungen an Windparks auf der Schwäbischen Alb durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, die Gründe für Belästigung der Anwohner in Zusammenhang mit den Immissionen der WEA zu verstehen. Hierbei liegt der Fokus auf dem tieffrequenten (20-200 Hz) und niederfrequenten (1-20 Hz) Bereich. Akustische und seismische Messungen wurden an einem Windpark auf der Schwäbischen Alb, mit drei WEA des Typs GE 2.75-120 durchgeführt. Parallel dazu konnten Anwohner Belästigungszeiträume über eine Geräuschmelde-App dokumentieren. In diesem Beitrag wird die Umsetzung einer interdisziplinären Messkampagne im Bereich des Tegelberg Windparks und eines Wohngebäudes in Tallage in ca. 1 km Entfernung zum Windpark beschrieben. Schließlich werden erste Ergebnisse der akustischen Messungen und interdisziplinären Untersuchung vorgestellt und diskutiert.Item Open Access Fusionsforschung : eine Einführung(2020) Köhn-Seemann, AlfIn diesem Vortrag wird ein Überblick und eine Einleitung in das Gebiet der Fusionsforschung gegeben.Item Open Access Finite element based design of timber structures(2023) Töpler, Janusch; Schweigler, Michael; Lemaître, Romain; Palma, Pedro; Schenk, Martin; Grönquist, Philippe; Tapia Camú, Cristóbal; Hochreiner, Georg; Kuhlmann, UlrikeItem Open Access Lateral torsional buckling of glulam beam-columns : axial compression and bending verification(2024) Töpler, Janusch; Kuhlmann, Ulrike; Schänzlin, JörgItem Open Access VisRecall++: analysing and predicting visualisation recallability from gaze behaviour(2024) Wang, Yao; Jiang, Yue; Hu, Zhiming; Ruhdorfer, Constantin; Bâce, Mihai; Bulling, AndreasQuestion answering has recently been proposed as a promising means to assess the recallability of information visualisations. However, prior works are yet to study the link between visually encoding a visualisation in memory and recall performance. To fill this gap, we propose VisRecall++ - a novel 40-participant recallability dataset that contains gaze data on 200 visualisations and five question types, such as identifying the title, and finding extreme values.We measured recallability by asking participants questions after they observed the visualisation for 10 seconds.Our analyses reveal several insights, such as saccade amplitude, number of fixations, and fixation duration significantly differ between high and low recallability groups.Finally, we propose GazeRecallNet - a novel computational method to predict recallability from gaze behaviour that outperforms several baselines on this task.Taken together, our results shed light on assessing recallability from gaze behaviour and inform future work on recallability-based visualisation optimisation.Item Open Access Frequency and safety of small radii on motorway-like roads in greater Stuttgart area - recommendations for future guidelines of motorways(2022) Holzwarth, JürgenThe German Guidelines for the Design of Motorways (RAA 2008) assume sufficient safety of a circular curvature if a vehicle does not slip of the road at a given design speed. Earlier researches indicated a higher accident-risk of small radii R < 1000m frequently used on motorwaylike road with a design speed of 100 kph given in German Guideline for Motorways RAA 2008. With regard to the “Vision Zero”, no fatal accidents, it was examined whether minimum radii should be increased to improve safety. For this purpose, 174 km from the entire 200 km motorway-like road network in Greater Stuttgart Area were selected. The existing circular radii were evaluated according to their frequency and accident risk using databases of the State of Baden-Württemberg about road geometry and accidents including the accident cost rate for each 100 m section. Within the selected network 212 circular curves exist. All radii R ≤ 1000 m were examined for their accident cost rate. Radii with an accident cost rate above the average were classified as risky. The investigation showed that 33 % of all applied radii are below R < 1000m. Circular curves with R < 650m showed a significantly higher accident risk and should be excluded. Circular curves between R ≥ 650m and R < 900m showed a higher accident risk if the ratio of adjacent radii is considerably above R1/R2 ≥ 1.5. After a long straight line the minimum radius should be R ≥ 1000m. The study results in recommendations for the geometric design introduced by the follow-up of German Guidelines for Motorways.Item Open Access Effizienzsteigerung einer NH3/H2O-Absorptionskältemaschine : experimentelle Untersuchung eines Anlagenkonzepts mit Plattendesorber(2021) Haak, Luisa; Mirl, Nico; Brunder, Johannes; Spindler, Klaus; Stergiaropoulos, KonstantinosBeim Absorptionskältemaschinen-Prozess wird die Antriebsenergie weitgehend in Form von Wärme zugeführt. Durch Verwendung von beispielsweise industrieller Abwärme oder von Wärme aus regenerativen Energieträgern zum Antrieb, ist mit Absorptionskältemaschinen (AKM) eine sehr klimaschonende Kälteerzeugung möglich. Am Institut für Gebäudeenergetik, Thermotechnik und Energiespeicherung (IGTE) werden aktuell experimentelle Untersuchungen zur Effizienzsteigerung von NH3/H2O-Absorptionssystemen durchgeführt. Entwickelt wurde ein Desorber-Konzept mit einem direkt von der reichen Lösung durchströmten Plattenwärmeübertrager. Zur Erhöhung des Ammoniakmassenanteils im Kältemittel wird ein Plattendephlegmator mit nachgeschaltetem Kondensatabscheider verwendet. Verglichen mit den verbreitet eingesetzten Desorbern in Behälterbauweise mit integrierter Rektifikationskolonne zeichnet sich das Desorber-Konzept mit Plattenwärmeübertrager durch eine sehr geringe Füllmenge sowie geringe Fertigungskosten aus. Ein Nachweis für die hohe Effizienz des Absorptionssystems mit Plattendesorber ist bereits für den Betrieb als Wärmepumpe im Rahmen des Projekts „Optimierung von Absorptionswärmepumpen zum Einsatz im Wärmenetz 4.0“ erbracht worden. In diesem Beitrag wird das Konzept des direkt durchströmten Plattendesobers auf die AKM übertragen. Es werden die Ergebnisse experimenteller Untersuchungen vorgestellt und mit der AKM aus der Dissertation von Zetzsche verglichen. Da beim Anlagenkonzept mit Plattendesorber keine Rektifikation vorgesehen ist, wird eine Erhöhung des Ammoniakmassenanteils im Kältemittel allein durch die Dephlegmation realisiert. Eine Herausforderung bei der Optimierung des verwendeten Plattendephlegmators zur Steigerung des Ammoniakmassenanteils im Kältemittel stellen die unterschiedlich großen Volumenströme der beiden Fluidströme, Kältemitteldampf und reiche Lösung, dar. Anhand von Thermographieaufnahmen wird die Temperaturverteilung über Plattendephlegmator analysiert. Zur Steigerung des übertragenen Wärmestroms wird einerseits ein Konzept für einen asymmetrischen Plattendephlegmator vorgeschlagen, andererseits wird die Orientierung des Plattendephlegmators diskutiert.Item Open Access Des accents, ou de l'intonation? : la prosodie au XVIe siècle selon Meigret(2021) Rainsford, Thomas