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Topics - akuaku

Pages: [1]
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Energietechnik / Kältetechnik Klausur
« on: August 04, 2023, 06:37:14 pm »
Gedächtnisprotokoll Kältetechnik (4.8.23):
Fragenteil:
1. Carnot
   1. Carnot Vergleichsprozess für Kältemaschine in T-s-Diagramm eintragen,
   2. Verdampfungs- und Kondensationstemperatur kennzeichnen,
   3. Carnotwirkungsgrad anhand der Temperaturen angeben,
   4. 3 Gründe warum Carnot-Wirkungsgrad bei realen Maschinen nicht erreicht wird
2. Kältemittel
   1. R22, R717: Summenformel angeben, Ist das Kältemittel nutzbar?, Warum (nicht)?
   2. 3 natürliche Kältemittel nennen
   3. 2 ökologische, 2 ökonomisch erwünschte Eigenschaften für Kältemittel angeben
   4. Gemisch dass sich wie ein Reinstoff verhält: Bezeichnung angeben, Beispiel nennen
3. Bauteile
   1. 3 Typen von Kompressoren nach Hermetisierung nennen
   2. p-V-Diagramm von realem Verdichter zeichnen
   3. 2 Typen von Wärmeübertragern anch Strömungsform nennen
   4. Temperatur-Wärme-Schaubild für Kondensator mit Unterkühlung zeichnen
4. Absorption
   1. Schaubild für eine Absorptionskältemaschine zeichnen, Teile bennen
   2. Wärmeströme in eigene zeichnugn eintragen
   3. Wozu setzt man Absorptionskältemaschinen ein?
   4. Andere Stoffkombi für Absorptionsmaschinen als NH3-H20 nennen
5. Anwendung Kaltgasprozess
6. Besonderheit an transkritischem Prozess mit R744?

Rechenteil:
1. Eismanufaktur (~10 Punkte)
   1. eigenes lg p h Diagramm skizzieren, Schaubild von Kältemaschine zeichnen
   2. Masse von 7°C auf -1°C abkühlen + gefrieren + von -1°C auf -3°C abkühlen (cp's und Gefrierenthalpie gegeben), gesucht: Q
   3. Kälteleistung wenn Maschine 16h/d betrieben wird
   4. Wärmeübertrager Schaubild mit Grädigkeit=7K zeichnen, Verdampfungstemperatur bestimmen
   5. Massestrom ermitteln (q0 gegeben)
2. Kältemaschine mit Propan (~60 Punkte)

gegeben: Schaltbild, Verdampfungstemperatur -35°C, Überhitzung 5K, Kondensationstemperatur 30°C, keine Unterkühlung
Grädigkeit Zwischenwärmeübertrager (IWÜ von 5->6 und von 11-> 12): 18K, p2=sqrt(p0*pc), Massenanteil bei ZP4=100%, Massenanteil bei ZP12=24%, T7=-10°C, ZP12 ist nicht vollständig verdampft, Wirkungsgrad Verdichter1=75%, Wirkungsgrad Verdichter 2=80%

   1. eigenes lg p h Diagramm skizzieren
   2. Wärmeübertragerschaubild für Zwischenwärmeübertrager zeichnen und T6 bestimmen
   3. p,T,h,s,v für alle Zustandspunkte angeben
   4. alle Massenströme ermitteln für Q_0=35kW
   5. Leistungszahl angeben
   6. Zusatz: reale und theoretische Volumenströme in beiden Verdichtern ermitteln


             |-----------(5)-------|
             |                          |
             |                          |
    ----- IWÜ --11--Drossel -----5-Wärmeübertrager --4--|
    |        |                                                                    |
    |        |                                                              Verdichter2         
    6       |                                                                 |
    |        |                                                                3
    |        |----------12---------------------------------------|
    |                                                                         |
    |                                                                         2
 Drossel                                                                  |
    |                                                                       Verdichter1
    7                                                                         |
    |                                                                         1
  Flüssigkeitsabscheider-----13-----Drossel------14----- |
    |                                                                           |
    8                                                                          |
    |                                                                           |
   Drossel                                                                  |
    |                                                                           |
    ---9---------Wärmeübertrager-----10-----------------


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Energietechnik / Kerntechnik Klausur
« on: August 04, 2023, 05:45:35 pm »
Gedächtnisprotokoll Kerntechnik (2.8.23)

Rechenteil :
1. Zerfall von Lanthan zu Cerium zu Pr (10P+2ZP):
Wie viele Kerne Lanthan sind am Anfang (t=0) vorhanden?
Wann sind 90% der ursprünglichen Lanthankerne umgewandelt?
Wann wird die maximale Konzentration an Cerium erreicht?
Wie viele Ce Kerne liegen maximal vor?

2. Bethe Weizsäcker Formel für U234 und Th230 (8P):
Energiedifferenz über Bethe Weizsäcker Formel
Massedifferenz über Energiedifferenz
Massendifferenz über Teilchenmassen?
Welche Geschwindigkeit hat alpha Teilchen? (2ZP)

3. Mittleres log Energiedekrement wenn Neutron mit 2MeV in Behälter mit Beryllium Gas kommt, Welche Energie hat Neutron nach 5 Stößen? (4P)
4. Wärmequelldichte wenn Spaltenergie, Wirkungsquerschnitt, Anreicherung  Molare Masse  Dichte und mittlere Neutronenflussdichte gegeben (4P)
5. x Brennelemente mit y Brennstäben der Stablänge z mit Zirkoniumrohren (Wandstärke und Außendurchmesser gegeben) : wie viel Meter insgesamt? Welches Volumen? Welche Masse? (2 ZP)

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Energietechnik / Turbomaschinen Klausur
« on: August 04, 2023, 05:33:01 pm »
Gedächtnisprotokoll von der Maschbau Klausur 20.7.23:

Fragenteil Turbomaschinen:
1. Beispiel für thermische und hydraulische Strömungsmaschine?
2. Wie entsteht der Axialschub? 2 Möglichkeiten zum Ausgleich nennen
3. Geschwindigkeitsdreieck für Zentripetalturbine zeichnen, radial, drallfrei
4. Definition von Reaktionsgrad nennen, Unterscheidung von 2 Stufenarten anhand Reaktionsgrad, welcher Unterschied besteht im Druckverlauf im Leitgitter, Bauweise auf einem Bild erkennen und begründen
5. Welche Aufgabe hat das Leitgitter bei Turbinen? Welche Aufgabe hat das Leitgitter bei Verdichtern?
6. Verhältnis von polytropen zu isentropem Wirkungsgrad bei Turbinen und Verdichtern
7. Was ist unter dem Fächerverlust zu verstehen? Wo tritt er auf?
8. Welche Wirkung hat der Drall im Nachlauf von Windrädern auf den cp-Wert?
9. Warum haben Verdichter bei gleichem Druckunterschied mehr Stufen als Turbinen? (3P)
10. 3 Möglichkeiten Schaufeln bei hohen Temperaturen zu schützen

Rechenteil Turbo: (angelehnt an Übung)
1. Verdichtung in h-s-Diagramm einzeichnen, Wirkungsgrad berechnen

2. Geschwindigkeitsdreieck maßstabsgerecht zeichnen (u1=u2 gegeben, beta1 und beta2 gegeben, c1m=c2m gegeben), c1u/c2u/w1u/w2u berechnen, e_u berechnen

3. Windkraftanlage
a. Schnelllaufzahl und Zuströmung gegeben, Drehzahl ermitteln
b. Turbinenleistung ermitteln (cp _max gegeben, Wirkungsgrad/Durchmesser/Windgeschwindigkeit gegeben)
c. Cp-Wert der Anlage ermitteln
d. Geschwindigkeitsdreiecke maßstabsgerecht an Spitze und Nabe zeichnen, beta-Winkel ermitteln

4. Wasserturbine/Cordierdiagramm
a. Massenstrom in Rohr berechnen
b. Leistung der Turbine berechnen
c. Maschinenkennzahlen berechnen und in Cordierdiagramm eintragen, optimale Stufenanzahl ermitteln
d. Welche Turbinenbauart soll gewählt werden?

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Energietechnik / Kolbenmaschinen Klausur
« on: August 04, 2023, 05:31:11 pm »
Gedächtnisprotokoll von der Maschbauer Klausur 20.7.23

Fragenteil Kolbenmaschinen:
1. Welche Bauarten von Verdichtern unterscheidet man hinsichtlich der Motoranordnung? (3P)
2. Arbeitsspiel für einen einstufigen, vollkommenen Hubkolbenverdichter in p-V-Diagramm zeichnen, induzierte Arbeit kennzeichnen, Arbeitsschritte beschreiben
3. Innere Verluste nennen, welcher Verlust ist entscheidend für Hubkolbenmaschinen?, welcher Verlust ist entscheidend für Umlaufkolbenmaschinen?
4. Otto-Prozess, Diesel-Prozess in p-V-Diagramm zeichnen, Unterschiede nennen
5. Welche Belastungen wirken auf das Triebwerk von Kolbenmaschinen?
6. Kolben mit Kolbenring skizzieren, Druckverlauf am Kolbenring erklären/zeichnen
7. Vergleichsprozess für Brennkraft-Kolbenmaschine mit innerer Wärmezufuhr nennen
8. 4 Gründe für Mehrstufigkeit von Verdichtern nennen
9. 4 Maschinentypen von Umlaufkolbenmaschinen nennen, 4 Eigenschaften die Umlaufkolbenmaschinen von Hubkolbenmaschinen unterscheiden nennen
10. 2 Vorteile, 2 Nachteile von Stirlingmaschinen
11. Verlustart bei rotierenden Verdrängerpumpen und Verlustart bei oszillierenden Verdrängerpumpen nennen
12. (Zusatz) Maschinen nach Gütegrad sortieren: Hubkolben, Drehkolben, Schraube (mit Öl), Schraube (ohne Öl), Seitenkanal, Flüssigkeitsring
13. (Zusatz) 4 Kreisprozesse in denen Kolbenmaschinen eingesetzt werden nennen

Rechenteil Kolbenmaschinen: (angelehnt an Übung)
1. Wasserstoffverdichter
a. Mehrstufig mit Rückkühlung auf 20°C: Wie viele Stufen werden benötigt, wenn maximale Verdichterendtemperatur je Stufe 140°C beträgt?
b. Rückkühlung nur noch auf 50°C: Wird maximale Verdichterendtemperatur eingehalten?
c. (Zusatz) Kolbendurchmesser je Stufe

2. vollkommener Expander (verschiedene Werte an Arbeit, Leistung, Temperatur, Druck, Wärme, Massestrom berechnen)
3. Verbrennungsmotor (Ottoprozess, Fragen ähnlich Expander)

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