Gedächtnisprotokoll Prozessthermodynamik

[bz-mof]

Hallo zusammen!

Ich habe gerade mit gefühlten 150 Kommilitonen im Audimax PTD geschrieben (in der Vorlesung waren immer nur rund 40 Leute :blink:) und möchte für kommende Maschi-Generationen ein paar Infos hinterlassen.


Die Klausur besteht nur aus einem 2,5-stündigen Rechenteil, zu dem alle Hilfsmittel außer Kommunikation zugelassen sind. D.h. Taschenrechner, Formelsammlung, Laptop (WiFi/LTE ausgeschaltet) mit passender Software, Skript, Übungsaufgaben mit Lösungen etc. sind alle erlaubt. Wenn man auf seinen Laptop angewiesen ist, bietet es sich an, auch eine Mehrfachsteckdose mitzubringen, falls der Hörsaal, in dem geschrieben wird, keine Steckdose an jedem Platz hat.

Dieses Mal bestand die Klausur aus zwei Aufgaben mit entsprechend vielen Unteraufgaben. Für die erste gab es maximal 53 Punkte und 8 Sonderpunkte, für die zweite maximal 24 Punkte. Wie die Sonderpunkte verrechnet werden weiß ich nicht, wahrscheinlich entsprechen 77 Punkte der vollen Punktzahl.


Im Vergleich zu den Übungsaufgaben empfand ich die Aufgaben der Klausur als deutlich länger (offensichtlich^^), gleich komplex (die zwei Aufgaben waren zwar sehr umfangreich, die einzelnen Aufgabenteile aber linear hintereinander zu rechnen, d.h. die einzelnen Aufgabenteile waren vergleichbar lang wie die aus den Übungen) und deutlich weniger kompliziert. Bei der längeren Aufgabe waren Zwischenergebnisse angegebenen, mit denen  man weiterrechnen konnte, wenn man selbst nichts Sinnvolles  herausbekommen hatte.

Eventuell nötige Stoffwerte waren nur teilweise angegeben (z.B. waren als konstant anzunehmende spezifische Wärmekapazitäten angegeben, damit nicht jeder mit anderen Werten rechnet), d.h. alle anderen musste man aus den mitgebrachten Unterlagen ablesen/errechnen können.


Ich empfand die Aufgaben als fair und eindeutig gestellt (zumindest mit den Zusatzangaben, welche noch vor der Prüfung an der Tafel gegeben wurden) und meine, dass man sie ohne Laptop / Stoffdatenbank-Software / vorbereitete Spreadsheets gut in der gegebenen Zeit durchrechnen konnte.


Kurz zu den Inhalten der Aufgaben:
Aufgabe 1 drehte sich um ein GuD-Kraftwerk. Der ausführlichen Aufgabenstellung mit Anlagenbeschreibung und diversen Stoffdaten, u.a. zur Brennstoffzusammensetzung, folgten acht Aufgabenteile. Darunter waren u.a.

a) Anlagenschema zeichnen,
b) Zusammensetzung des Abgases berechnen,
c) Mittlere spezifische Wärmekapazität des Abgases ausrechnen,
d) Lufttemperatur nach dem Verdichter und Abgastemperatur nach der Turbine bestimmen,
e) Spezifische Arbeit des Verdichters und der Gasturbine, Kreisprozessarbeit des Gasturbinenprozesses ausrechnen,
f) Im Wärmeübertrager übertragene Wärme bestimmen,
g) Von der Dampfturbine abgegebene elektrische Leistung ausrechnen und
h, Teilaufgabe für die Sonderpunkte) Den Heizwert des gegebenen Erdgases berechnen.

Aufgabe 2 drehte sich um einen Kaltgas-/Linksprozess mit Helium als Prozessgas. Zu tun gab es:
a) Anlagenschema zeichnen
b) T-s-Diagramm zeichnen
c) ?
d) paar Kennwerte und Leistungszahl errechnen.

[Deadalive]

Die Klausur war dieses Jahr nahezu identisch.
Aufgabe 1
c)  & d) mussten wir noch den Isentropenexponenten der Luft und des Abgases Berechnen
Wichtig für die f) ist die Berechnung der Kondensationstemperatur über den Partialdruck des Wassers im Abgas.
Aufgabe 2
War auch ein Linksprozess, diesmal aber eine Wärmepumpe, die Überkritisch betrieben wurde.
Die Wärmepumpe dient zur Wassererhitzung.
Die nötigen Temperaturen erhält man dabei aus den beiden Wärmetauschern und die Wärmeleistung über die Enthalpiedifferenz des Wassers. (Temperaturen und Massenstrom war gegeben)

Sonst war alles identisch.