Seminar

Angewandte Wärmeübertragung

mit Teilnahmebescheinigung

Hochtemperaturofen, angewandte Wärmeübertragung in der Praxis

Im Rahmen des Seminars "Angewandte Wärmeübertragung in der Praxis" werden Ihnen neben den grundlegenden physikalischen Mechanismen der Wärmeübertragung eine ingenieurmäßige Vorgehensweise zur systematischen Behandlung von Wärmeübertragungsproblemen vermittelt.

Das Seminar "Angewandte Wärmeübertragung in der Praxis" richtet an Fach- und Führungskräfte, welche die Maschinenauslegung und wärmetechnische Berechnungen zielorientiert begleiten und/oder entsprechende Ergebnisse kompetent beurteilen wollen. Die Teilnehmer werden in die Lage versetzt Aufgaben der Wärmeübertragung durch geeignete physikalische und mathematische Ersatzmodelle zu adressieren, die notwendigen problemspezifischen Kennzahlen zu bilden und physikalisch zu interpretieren, die mathematische Beschreibung von Wärmeübertragungsproblemen sicher anzuwenden, analytische und numerische Lösungsansätze gezielt auszuwählen und die Ergebnisse zu diskutieren und auf ihre Plausibilität prüfen zu können. Anhand ausgewählter praxisrelevanter Aufgaben werden die Teilnehmer die zuvor vermittelten Berechnungsmethoden in der technische Praxis selbständig anwenden, Optimierungsansätze entwickeln und die erzielten Lösungen in der Gruppe diskutieren. Im Rahmen der Veranstaltungen werden den Teilnehmern zahlreiche nützliche Excel Tabellen zur eigenständigen Berechnung diverser Aufgaben bzw. Probleme der Wärmeübertragung mitgegeben.

Top Themen

  • Funktionsweise der grundlegenden Mechanismen der Wärmeübertragung
  • Strategien zur Optimierung von Wärmeübergangsmechanismen
  • Berechnung zahlreicher praxisrelevanter Aufgaben
  • Physikalische und mathematische Modellbildung zur Beschreibung der
    Wärmeübertragung
  • Analytische und numerische Lösungsansätze zur Behandlung von
    Wärmeübertragungsproblemen

Programm des Seminars "Angewandte Wärmeübertragung in der Praxis"

Die Veranstaltung behandelt im Einzelnen folgende Themen und technische Praxisanteile bzw. Aufgaben:

Programm als PDF herunterladen

Programmablauf

Grundlagen der Wärmeübertragung

  • Praktische Relevanz der Wärmeübertragung
  • Grundbegriffe (Temperatur, Wärme, Wärmestrom, etc.)
  • Wärmetransportmechanismen (Wärmeleitung, Konvektion, Wärmestrahlung)
  • Thermische Widerstände und Leitwerte
  • Strömungsphysikalische & Thermodynamische Grundgleichungen (Bilanzierung am System, Kontinuitätsgleichung, erster Hauptsatz der Thermodynamik, ideale Gasgleichung, innere Energie und Enthalpie)

Stationäre Wärmeleitung

  • Péclet-Gleichung für mehrschichtige Bauteile
  • Reihen- und Parallelschaltung thermischer Widerstände
Berechnung mehrschichtiger Platten, Zylinder- und
Kugelschalen
  • Oberflächen- und Schichttemperaturen
  • Stationäre Wärmeleitung mit inneren Wärmequellen

Rippen und Nadeln

  • Kenngrößen von Rippen
  • Universelle Rippendifferenzialgleichung
  • Rechteck- und Kreisringrippen, zylindrische Nadeln
  • Weitere Formen von Rippen und Nadeln
  • Thermischer Widerstand von Rippen und Nadeln
  • Optimale Gestaltung von Rippen

Instationäre Wärmeleitung

  • Dimensionslose Formulierung der Grundgleichung
  • Modelle instationärer Wärmeleitung
Methode der Blockkapazität
  • Näherungslösung für lange Zeiten
  • Instationäre Wärmeleitung im halbunendlichen Körper
  • Thermischer Kontakt

Numerische Methoden der Wärmeleitung

  • Finite-Differenzen-Formulierung der Wärmeleitungsgleichung
  • Berücksichtigung von Randbedingungen
Lösungsstrategien für die stationäre WärmeleitungLösungsstrategien für die instationäre Wärmeleitung

Konvektion

  • Arten von Konvektion
  • Ähnlichkeitstheorie und dimensionslose Kennzahlen
  • Strömungsarten, Strömungsgrenzschicht und thermische Grenzschicht
  • Einlauflänge und voll ausgebildete Strömung
  • Erzwungene Konvektion
  • Laminare und turbulente Rohrströmungen
  • Umströmte Körper
  • Freie Konvektion in offenen und geschlossenen Fluidschichten
  • Mischkonvektion an umströmten Körpern
Praktische Berechnungsbeispiele und Implikationen für den technischen Alltag

Wärmestrahlung

  • Grundlagen der Wärmestrahlung
  • Modell des idealen schwarzen Körpers
  • Grundbegriffe (Strahlungsintensität, spektrale Kenngrößen, etc.)
  • Emissionsgrad als zentraler Werkstoffparameter
  • Absorption, Reflexion und Transmission
  • Modellvorstellung grauer und selektiver Strahler
  • Sichtfaktoralgebra
  • Grundgleichungen des Strahlungsaustausches
Praktische Berechnungsbeispiele
  • Implikationen für Hitzeschilde
  • Strahlungsschutzschirme

Abschlussdiskussion

Zielgruppe

Das Seminar "Angewandte Wärmeübertragung in der Praxis" richtet sich an Fach- und Führungskräfte aus Konstruktion, Entwicklung sowie Simulation und Berechnung, welche die Maschinenauslegung und wärmetechnische Berechnungen zielorientiert begleiten und/oder entsprechende Ergebnisse kompetent beurteilen wollen, aus den folgenden Branchen:

  • Verfahren
  • Chemie
  • Umwelt
  • Klimatechnik
  • Versorgungstechnik

Ihr Leiter für das Seminar "Angewandte Wärmeübertragung in der Praxis":

Prof. Dr.-Ing. Denis Anders, Professur für Technische Mechanik & Strömungslehre, Technische Hochschule Köln Campus Gummersbach, Gummersbach

Der Seminarleiter war nach dem Studium der Technischen Mathematik an der Universität Siegen und der anschließenden Promotion am Lehrstuhl für Festkörpermechanik mehrere Jahre als Entwicklungs- und Berechnungsingenieur für den Maschinen- und Anlagenbauer SMS group tätig. Seit 2016 hat er die Professur für Technische Mechanik und Strömungslehre an der Fakultät für Informatik und Ingenieurwissenschaften der Technischen Hochschule Köln inne. Neben zahlreichen Veröffentlichungen auf dem Gebiet der Thermo-/ Fluiddynamik ist er als Unternehmensberater auf dem Gebiet der Wärmeübertragung im Maschinen- und Anlagenbau aktiv.

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