Termin

Do 15:30 - 19:00, A/B Woche, 17.10.2024 bis 30.01.2025, Lehrgebäude 1A / HS 2

Studiengänge

• Umweltingenieurwesen Bachelor (4. Semester) / Prüfungsordnung 2021 / WP
• Wirtschaftsingenieurwesen Master (1. - 4. Semester)
• Wirtschaftsingenieurwesen Bachelor (3. Semester)
• Maschinenbau Diplom (6. - 10. Semester) / Pflicht: Studienrichtung Thermische Energietechnik
• Maschinenbau Master (2. - 4. Semester) / Pflicht: Studienrichtung Energietechnik
• Angewandte Mathematik Master (1. - 3. Semester) / Wahlpflicht: Anwendungsfach
• Wirtschaftsingenieurwesen Bachelor (3. Semester) / Prüfungsordnung 2019 / Pflicht
• Energietechnik und Energiewirtschaft TET (5. Semester) / Prüfungsordnung 2021 / Pflicht: SR TET
• Energietechnik und Energiewirtschaft TE (5. Semester) / Prüfungsordnung 2021
• Mathematik (3. Semester) / Prüfungsordnung 2023
• Wirtschaftsingenieurwesen (3. Semester) / Prüfungsordnung 2023 / Pflicht

Lehrinhalt

Einführung: Grundprobleme und Teilgebiete der Mechanischen Verfahrenstechnik. Geometrische Charakterisierung u. messtechnische Erfassung einzelner Teilchen, Partikelgröße u. -form, Äqiva¬lentdurchmesser. Bewegung u. Transport von Einzelteilchen in Flüssigkeiten u. Gasen; Kräftegleichgewicht, Bewe¬gungsgleichung, Partikelbahnrechnungen. Beschreibung von Trennverfahren durch die Trennkurve. Herleitung von Trennkurven aus Partikel¬bahnrechnungen für verschiedene einfache Trennapparate. Rechnung mit PGV´s und Trennkurven. Strömungstrennverfahren. Packungen u. Haufwerke: Struktur u. Porosität, einphasige Durchströ¬mung von Haufwerken. Anwendung: Filtrationsverfahren. Oberflächenspannung u. Kapillarphänomene. Kapillardruckkurve, kapillarer Transport in Haufwer¬ken, Entfeuchtung von Filterkuchen. Haftkräfte u. Agglomeration, Agglomerationsverfahren. Konzentrierte Suspensionen u. Wirbelschichten. Praktikumsversuche: Siebanalyse, Laserbeugung, Kapillardruckkurve, Wirbelschicht.

Leistungsnachweis:
Vorlesungsbegleitende Übungen, Praktikum mit Protokollen, schriftliche Prüfung am Ende Semesters, Dauer 120 min.

Lehrmethoden und Lerninhalte:
Die Studierenden lernen die Grundbegriffe der Mechanischen Verfahrenstechnik/Partikeltechnik kennen. Sie sind in der Lage, einfache Grundoperationen der MVT auf der Basis des physikalischen Verhaltens einzelner Partikeln, der Strömungsmechanik und der Grenzflächenphänomene zu modellieren und mit statistischen Methoden zu beschreiben. Sie kennen den Einsatz der Grund¬operationen anhand von Beispielen aus der Verfahrenstechnik und der Umwelttechnik und sind in der Lage, analoge Problemstellungen eigenständig zu analysieren und zu bearbeiten.

Literatur

Skript: Mechanische Verfahrenstechnik
Löffler/Raasch: Mechanische Verfahrenstechnik
M. Stieß: Mechanische Verfahrenstechnik

Weiterführende Informationen

http://www.b-tu.de/modul/44209

Termin

Mi 11:30 - 15:15, A/B Woche, 16.10.2024 bis 07.02.2025, Laborgebäude 4B / B3.21

Studiengänge

• Verfahrenstechnik Bachelor (4. Semester) / Prüfungsordnung 2005 / Pflicht
• Technologien biogener Rohstoffe Bachelor (4. Semester) / Prüfungsordnung 2013 / Pflicht
• Verfahrenstechnik Bachelor (4. Semester) / Prüfungsordnung 2013 / Pflicht
• Wirtschaftsingenieurwesen Bachelor (5. - 6. Semester) / Prüfungsordnung 2019 / Wahlpflicht
• Wirtschaftsingenieurwesen (5. - 6. Semester) / Prüfungsordnung 2023 / Wahlpflicht

Lehrinhalt

Einführung: Fluktuierende Dipole und Kräfte mit mittlerer Reichweite, van-der-Waals-Kräfte. Oberflächenenergie, Oberflächenspannung, Randwinkel und Benetzung. Laplace-Gleichung, Kräfte durch Kapillarbrücken, kapillarer Flüssigkeitstransport, Kapillardruckkurve von Haufwerken. Dampfdruck kleiner Tröpfchen, Ostwald-Reifung, homogene und heterogene Keimbildung, Kapillardruckkondensation, Sinterung. Haftkräfte zwischen kleineren Teilchen. Elektrische Doppelschichten, Sterische Wechselwirkungen und Haftkräfte in flüssiger Umgebung. Stabilität von Suspensionen und Emulsionen. Tenside und monomolekulare Filme. Kontaktpotentiale und elektrostatische Aufladung.

Aufwand:
Vorlesung/Übung: 3 SWS Praktikum/Practical training: 1 SWS Selbststudium/Self-organised studies: 120 h

Voraussetzung: Mechanische Verfahrenstechnik Grundlagen der Chemischen Verfahrenstechnik

Leistungsnachweis: Schriftliche Prüfung 2 h

Literatur

Israelachvili, J.: Intermolekular and Surface Forces. Academic Press, 1992.

Lyklema, H.: Fundamentals of Interface and Colloid Science. Academic Press, 1991/2000.

Butt, H.-J. et al: Physics and Chemistry of Interfaces. Wiley-VCH, 2003.

Termin

Mo 09:15 - 13:00, A/B Woche, 14.10.2024 bis 07.02.2025,

• Lehrgebäude 4/3 - SE 3.21 - Campus Nord

Studiengänge

• Verfahrenstechnik-Prozess-u. Anlagentechnik Master (1. Semester) / Prüfungsordnung 2009 / Modul 44-4-29 Wahlpflicht (Planung, Bau und Betrieb von Verfahren und Anlagen)
• Umweltingenieurwesen Master (1. Semester) / Prüfungsordnung 2010 / Modul 44-4-29 Pflicht (SR KS)
• Wirtschaftsingenieurwesen Master / Prüfungsordnung 2019 / Wahlpflicht
• Umweltingenieurwesen Master / Prüfungsordnung 2021

Aufwand

Selbststudium / self organised studies 120 Stunden gesamt

Praktikum / practical training 1 SWS

Vorlesung/Übung 3 SWS

Voraussetzung

Grundkenntnisse in Physik, Thermodynamik, Mathematik

Lehrinhalt

Charakterisierung von Partikeln und Partikelkollektiven, Geometrische Partikelmerkmale, fraktale Dimension und Fourieranalyse. Physikalische Partikelmerkmale: Sedimentation, Diffusion und Thermophorese, Elektrophorese, Streuung von Licht und anderen Strahlungen. Haftkräfte und Dispergierung, Probenahme und Präparation. Ausgewählte Verfahren der Labor- und Feldmesstechnik.
Praktikumsversuch: Laserbeugungsspektrometrie, Siebanalyse, Photonen-Korrelationsspektrometrie.

Lernmethoden und Lernziele

Aerosole sind eine Erscheinungsform der Materie, die für die Atmosphäre, für Wetter und Klima, für die menschliche Gesundheit sowie für zahlreiche technische Anwendungen eine zentrale Rolle spielen.

Ziel ist, das Verhalten von Aerosolen unter den verschiedensten Aspekten auf physikalischer Grundlage zu verstehen und daraus die Wirkung von Aerosolen in natürlichen Systemen und die Handhabung von technischen Anwendungen herleiten zu können.

Leistungsnachweis

Praktikumsprotokoll + Schriftliche Prüfung.

Literatur

• Allen, T.: Particle Size Analysis
• Willeke; Baron: Aerosol Measurement
• Hinds: Aerosol Technologies

Weiterführende Informationen

• http://www.b-tu.de/modul/44412
• Riebel. Ulrich