Hochschule RheinMain PUBLIKATIONEN-REPOSITORIUM
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Optimierung von Messgaskühlern mittels numerischer Simulation
Get PDFDa die experimentellen Untersuchungen, insbesondere der Mehrphasenströmung, kosten- und zeitauf-
wendig sind, hat der Einsatz von Simulationen zur Optimierung und Weiterentwicklung von Produkten
in industriellen Anwendungen in den letzten Jahren stark zugenommen. Das Ziel dieser Arbeit ist die Optimierung von Messgaskühlern mittels numerischer Simulation, um die Auswaschung von Mess-
gasen zu reduzieren bzw. den Kontakt zwischen dem Messgasstrom und dem kondensierten Wasser-
dampf möglichst zu vermeiden. Dazu werden verschiedene Verfahren zur Kühlung und Abtrennung des kondensierten Wasserdampfes von den anderen Gasen verwendet. In dieser Arbeit werden Zyklone bzw.
Zentrifugalabscheider und Wärmetauscher „Wärmetauscher mit Strömungsumkehr“ untersucht und mittels numerischer Simulation weiter optimiert. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine wirksame
Reduzierung der Auswaschung wasserlöslicher Gase nur durch eine Reduzierung der Kontaktzeiten zwischen Messgasstrom und Kondensat möglich ist.Published Versio
Monitoringbericht Q1/2021
Get PDFIm Bericht ausgewertete Fördervorhaben:
„Digitaler Ausbau des regionalen Fahrradvermietsystems VRNnextbike“ und „Digitaler Ausbau
des regionalen Fahrradvermietsystems VRNnextbike II“ mit den Kennzeichen 16DKV30150 und
16DKV42038: Förderung durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI
Binom, Gleichung und pq-Formel
No full textThe structure of binomial equations binds elements and their coefficients. Those equations to be examined do not fulfill this requirement. Thus, pq formulae provide reference values, yielding the key result through iteration including check calculation. This is accomplished, when numerical values totalise to zero. With reference to Nth degree equations, solution methods are explicitly discussed in subject books, wording: "Even simpler methods are often conducive to meeting the objective". On that note, pq formulae offer a practical approach.Submitted Versio
Effects of Size Reduction on the Electrical Transport Properties of 3D Bi Nanowire Networks
Get PDFOpen access funding enabled and organized by Projekt DEAL.Published Versio
Investigation of Microwave Ablation Process in Sweet Potatoes as Substitute Liver
Get PDFThe microwave ablation technique to destroy cancer tissues in liver is practiced clinically
and is the subject of ongoing research, e.g., ablation monitoring. For studies, liver tissue from cattle
or pigs is often used as a substitute material. In this work, sweet potato is presented as an alternative
material for microwave ablation experiments in liver due to similar material properties. Sweet
potatoes as a substitute for liver have the advantages of better handling, easy procurement and
stable material properties over time for microwave ablation experiments. The dielectric constant and
electrical conductivity of sweet potato are characterized for temperature variation with the help of
high-temperature dielectric probe. Furthermore, a test setup is presented for microwave ablation
experiments in which a bowtie slot antenna matched to sweet potato is placed on its surface to
directly receive the microwave power from a self-developed microwave applicator inserted into a
sweet potato 4 cm below the surface antenna. A high-power source was used to excite the microwave
powers up to 80 W and a spectrum analyzer was used to measure the signal received by the surface
antenna. The experiments were performed in an anechoic chamber for safety reasons. Power at 50W
and 80 W was stimulated for a maximum of 600 s at the 2.45 GHz ISM band in different sweet potato
experiments. A correlation is found between the power received by the surface antenna and rise
of temperature inside sweet potato; relative received power drops from 1 at 76 C to 0.6 at 88 C
(max. temperature) represents a 40% relative change in a 50 W microwave ablation experiment.
The received power envelope at the surface antenna is between 10 mW and 32 mW during 50W
microwave ablation. Other important results for 10 min, 80 W microwave ablation include: a
maximum ablation zone short axis diameter of 4.5 cm and a maximum ablation temperature reached
at 99 C, 3 mm away from the applicator’s slot. The results are compared with the state of the art in
microwave ablation in animal liver. The dielectric constant and electrical conductivity evolution of
sweet potato with rising temperature is comparable to animal liver in 50–60 C range. The reflection
loss of self-developed applicator in sweet potato is below 15 dB which is equal to reflection loss in
liver experiments for 600 s. The temperature rise for the first 90 s in sweet potato is 76 C as compared
to 73 C in liver with 50 W microwave ablation. Similarly, with 80–75 W microwave ablation, for the
first 60 s, the temperature is 98 C in sweet potato as compared to 100 C in liver. The ablation zone
short-axis diameter after 600 s is 3.3 cm for 50 W microwave ablation in sweet potato as compared to
3.5 cm for 30 W microwave ablation in liver. The reasons for difference in microwave ablation results
in sweet potato and animal liver are discussed. This is the first study to directly receive a signal from
microwave applicator during a microwave ablation process with the help of a surface antenna. The
work can be extended to multiple array antennas for microwave ablation monitoring.Published Versio
Differential Calculus, Inference Rules, Product and Quotient Rule
No full textAlternative Herleitung der Produktregel und der Quotientenregel als Ergänzung zur klassischen Ableitung durch Grenzwertbildung lim┬(x→x_0 ).Submitted Versio
Handlungsfelder zur Belebung von Deutschlands Zukunftsfähigkeit durch Private Equity
Get PDFFrüherer Titel der Serie: bis 07/2019 wifi Working PaperDeutschlands Zukunftsfähigkeit ist im internationalen Vergleich erkennbar
zurückgefallen. Zentrale Ursache ist die Schwäche des Private Equity Kapitalmarkts. Der
Handlungsbedarf lässt sich klar definieren, diese Schwäche zu beseitigen. Es bedarf nur politischer
Akteure, die sich diesen Handlungsbedarf zur Agenda machen.Germany’s economic sustainability has markedly fallen behind in international comparison.
The central cause is the weakness of the private equity capital market. The need for action to eliminate
this weakness is clear. This only requires for political actors to make this need for action their agenda.Published Versio
Virtual Reality Nuggets - Authoring and Usage of Concise and Pattern-Based Educational Virtual Reality Experiences
No full textVirtual Reality (VR) ist eine Technologie, die Bildungszwecke unterstützen kann. Die Lernenden können räumliche Informationen interaktiv in einer virtuellen Welt erkunden. Die Anwendung von VR für Bildungszwecke ist jedoch mit Herausforderungen verbunden. Zum Beispiel sind VR-Inhalte und -Systeme komplex, und ihre Erstellung kann vorwiegend von Experten in VR und verwandten Bereichen durchgeführt werden.
Das übergeordnete Thema dieser Arbeit ist die Erforschung von Software-Werkzeugen, die nicht-VR-Experten bei der Erstellung und Anwendung unterstützen. Diese Arbeit stellt das Konzept der ‘VR Nuggets’ vor – kleine VR-Systeme, die prägnante VR-Erlebnisse für Bildungszwecke auf der Basis von High-Level-Anwendungsmustern vermitteln. Der Begriff ‘prägnant’ wird innerhalb dieser Arbeit verwendet, um eine vergleichsweise kurze Dauer der VR-Erfahrungen in Bezug auf die gesamte Lernerfahrung zu beschreiben. Die Grundidee ist inspiriert von E-Learning Konzepten, die den Inhalt eines Kurses in mehrere elementare und in sich abgeschlossene ‘Learning Nuggets’ strukturiert. Diese Arbeit präsentiert damit den ersten VR-Authoring-Ansatz, der die VR-Nutzung in prägnanten und wohldefinierten Anwendungsfällen innerhalb größerer Bildungskontexte fördert. Eigenständige, kombinierbare und wiederverwendbare VR-Software wird zur Verfügung gestellt und ein strukturierter, anwendungsmusterbasierter Ansatz wird beschrieben, der auf der Metaebene als Orientierung für verschiedene VR-Anwendungen dient. Diese Authoring-Konzepte werden in zwei Software-Werkzeugen angewendet. Bei den Werkzeugen handelt es sich um Varianten, die Autoren unterschiedliche Benutzeroberflächen für einen VR-Nugget-basierten Authoring-Ansatz zur Verfügung stellen.
Neben der Autorentätigkeit werden VR Nuggets genutzt, um die Verwendung von prägnanten VR-Erlebnissen für Bildungszwecke in einem gemeinsamen räumlichen Umfeld zu untersuchen. Es werden Software-Werkzeuge erforscht, die asymmetrische VR-Setups einbeziehen und Blickvisualisierungen und Offboarding-Übergangstechniken innerhalb asymmetrischer Umgebungen vorgeschlagen, die Lehrenden helfen können.
Die VR Werkzeuge und Konzepte werden im Rahmen von sieben Nutzerstudien evaluiert. Mit Hilfe von Domänenexperten wurden 25 geeignete Anwendungsmuster identifiziert. Basierend auf den Studienergebnissen, die verschiedene Maße wie Usability und hedonische Qualität verwenden, unterstützen sowohl anekdotische Evidenz als auch statistisch signifikante Ergebnisse das Potenzial der vorgeschlagenen Autorenkonzepte. Es werden Erkenntnisse genannt, Richtlinien formuliert und gelernte Lektionen aus der Entwicklung und den Studien beschrieben. Insbesondere werden Erkenntnisse zur Entwicklung von wiederverwendbaren und domänenspezifischen VR-Inhalten und Werkzeugen beigetragen und Autorenprozesse vorgeschlagen, die sich auf die Aufgaben und Ziele von Domänenexperten als primäre Autorenrolle innerhalb der VR-Entwicklung konzentrieren. Schließlich wird die Relevanz von VR-Nugget-basiertem Authoring durch anekdotische Evidenz aus der Anwendung in drei Bildungseinrichtungen und einem Unternehmen, das Bildungsdienstleistungen anbietet, unterstützt.Virtual Reality (VR) is a technology that can support educational purposes. Educators can provide spatial information for learners. Learners can explore the informationinteractively within a virtual world. However, the application of VR for teaching involveschallenges that prevent VR from being used more widely. For example, VR content andsystems are complex, and their creation can mainly be conducted by experts in VR andrelated areas. That makes the use of VR challenging for experts from other domains, suchas educators.This thesis’s overall topic is the exploration of software tools that can support practi-tioners who are not experts in the authoring and the application of VR experiences. Weintroduce the concept ofVR nuggets– small VR systems that convey concise educationalVR experiences based on high-level design patterns from an educator’s perspective. Weuse the term ‘concise’ within this thesis to describe a comparatively short duration ofthe VR experiences with respect to the overall learning experience. The basic idea isinspired from concepts of the educational domain, where a course’s content is structuredinto multiple elementary and self-contained ‘learning nuggets’. Regarding the VR nuggets’pattern aspect, we propose creating the concise educational VR experiences based ondesign patterns from the educational domain. We present the first VR authoring approachthat encourages VR usage in concise and well-defined use-cases within larger educationalcontexts. We provide standalone, combinable, and reusable VR software and describea structured, pattern-based approach that serves as a meta-level guide for various VRapplications. We apply these authoring concepts in two software tools. The tools arevariants that provide authors with different user interfaces to a VR nugget-based authoringapproach.Besides authoring, we utilize VR nuggets to explore the usage of concise VR experiencesfor educational purposes within co-located settings. We explore additional software toolsthat incorporate asymmetric VR setups and propose functionalities that can help educatorsin such settings, such as view visualizations and offboarding transitioning techniques withinasymmetric environments.We evaluate our VR tools and concepts within seven user studies. With the aid ofdomain experts, we identified 25 suitable educational design patterns. Based on the studyresults using measures such as usability and hedonic quality, both anecdotal evidence andstatistically significant results support our proposed authoring concepts’ potential for VRauthoring conducted by practitioners who are not experts in VR. We state findings andformulateguidelinesandlessonslearnedfromthedevelopmentandthestudies. Particularly,we contribute insights in developing reusable and use-case-specific VR content and toolsand propose authoring processes that focus on the tasks and goals of domain experts asthe primary authoring role within educational VR development. Finally, the relevance ofVR-nugget-based authoring is supported by anecdotal evidence from applying it withinthree educational institutions and a company providing education services
Deutschland riskiert seine Zukunftsfähigkeit - Die Belebung der Volkswirtschaft durch Private Equity kommt nur schwer in Gang
Get PDFFrüherer Titel der Serie: bis 07/2019 wifi Working PaperIn Deutschland wird die Bedeutung von Private Equity für die Belebung der
Volkswirtschaft, sei es bei Unternehmensgründungen, in deren Wachstumsfinanzierung oder auch bei
der Finanzierung von Infrastrukturprojekten von der Politik seit vielen Jahren gesehen. Verschiedene
Programme und Maßnahmen versuchen, eine Belebung dieser Finanzierungsquelle durch private
Investoren zu erreichen. Dennoch sind die Erfolge nach beinahe 20 Jahren der Bemühungen im
internationalen Vergleich bescheiden. Regulatorische und steuerliche Rahmenbedingungen sowie
bürokratische Hürden sind die Ursachen. So droht Deutschland, in wichtigen Bereichen den Anschluss
an die Zukunft zu verlieren.In Germany, for many years policymakers have taken into account the importance of private
equity for the revitalization of the national economy, be it for business start-ups, growth financing or
the financing of infrastructure projects. Various programs and measures in place were supposed to stimulate this source of finance by private investors. Nevertheless, after nearly 20 years of efforts, the successes are modest by international standards. The causes lie in the regulatory and tax framework conditions as well as in the bureaucratic hurdles. As a consequence Germany is running the risk of losing touch with the future in important areas.Published Versio
