Digitales Repositorium der BTU Cottbus – Senftenberg
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Scents of Place : die Bedeutung von Gerüchen für das Erleben von Kulturerbe
No full textOdours play an essential role in our everyday lives. The sense of smell is vital for self-preservation, particularly in detecting potential threats. In the discourse of cultural heritage, the significance of odours is a research topic that is increasingly coming into focus. Odours determine the character of people, spaces, and places, but due to their ephemeral nature, they are more elusive and transitory than any cues or information resulting from vision or touch. Therefore, particular assessment methods, such as so-called smellscapes, will be required to analyse and assess them. Even if the cultural significance of odours is subjective and culturally determined and cannot be inherently charged with significance, their meaning is connected to individual or collective memory and identity. The meaning of odours is explored in places that vary in scale, from private homes to schools, subway stations, and urban quarters, and that can be found in different cities in and outside of Europe.Gerüche spielen in unserem täglichen Leben eine wichtige Rolle. Der Geruchssinn ist lebenswichtig für die Selbsterhaltung, insbesondere für das Erkennen potenzieller Bedrohungen. Im Diskurs des kulturellen Erbes ist die Bedeutung von Gerüchen ein Forschungsthema, das zunehmend in den Fokus rückt. Gerüche bestimmen den Charakter von Menschen, Räumen und Orten, sind aber aufgrund ihres flüchtigen Charakters schwer fassbar und flüchtiger als alle Hinweise oder Informationen, die sich aus dem Sehen oder Tasten ergeben. Daher sind besondere Bewertungsmethoden wie die sogenannten Geruchslandschaften erforderlich, um sie zu analysieren und zu bewerten. Auch wenn die kulturelle Bedeutung von Gerüchen subjektiv und kulturell bedingt ist und ihnen keine inhärente Bedeutung beigemessen werden kann, ist ihre Bedeutung mit dem individuellen oder kollektiven Gedächtnis und der Identität verbunden. Die Bedeutung von Gerüchen wird an unterschiedlich großen Orten erforscht, die von Privathäusern über Schulen und U-Bahn-Stationen bis hin zu Stadtvierteln reichen und in verschiedenen Städten innerhalb und außerhalb Europas zu finden sind
Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,38 (18.12.2024)
No full textSemesterticketsatzung der Studierendenschaft der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus–Senftenber
Microwave‑assisted organic acids and green hydrogen production during mixed culture fermentation
No full textBackground The integration of anaerobic digestion into bio-based industries can create synergies that help render anaerobic digestion self-sustaining. Two-stage digesters with separate acidification stages allow for the production of green hydrogen and short-chain fatty acids, which are promising industrial products. Heat shocks can be used to foster the production of these products, the practical applicability of this treatment is often not addressed sufficiently, and the presented work therefore aims to close this gap. Batch experiments were conducted in 5 L double-walled tank reactors incubated at 37 °C. Short microwave heat shocks of 25 min duration and exposure times of 5–10 min at 80 °C were performed and compared to oven heat shocks. Pairwise experimental group differences for gas production and chemical parameters were determined using ANOVA and post–hoc tests. High-throughput 16S rRNA gene amplicon sequencing was performed to analyse taxonomic profiles. After heat–shocking the entire seed sludge, the highest hydrogen productivity was observed at a substrate load of 50 g/l with 1.09 mol H2/ mol hexose. With 1.01 mol H2/ mol hexose, microwave-assisted treatment was not significantly different from oven-based treatments. This study emphasised the better repeatability of heat shocks with microwave-assisted experiments, revealing low variation coefficients averaging 29%. The pre-treatment with microwaves results in a high predictability and a stronger microbial community shift to Clostridia compared to the treatment with the oven. The pre-treatment of heat shocks supported the formation of butyric acid up to 10.8 g/l on average, with a peak of 24.01 g/l at a butyric/acetic acid ratio of 2.0. The results support the suitability of using heat shock for the entire seed sludge rather than just a small inoculum, making the process more relevant for industrial applications. The performed microwave-based treatment has proven to be a promising alternative to oven-based treatments, which ultimately may facilitate their implementation into industrial systems. This approach becomes economically sustainable with high temperature heat pumps with a coefficient of performance (COP) of 4.3
Dresden Robotron : housing implants as an alternative to the demolition of East German modernism
No full textDas Fachgebiet Städtebau und Entwerfen der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg beschäftigt sich im Entwurfsstudio Dresden – Robotron mit der Frage nach Alternativen zum Abriss der Ostmoderne. Dies wird am Beispiel des Robotrongeländes in Dresden untersucht. Das campusartige Areal war einst das Zentrum der Halbleiterproduktion in der DDR. Die Zukunft der verbliebenen Verwaltungs- und Produktionsgebäude ist ungewiss. Es drohen großflächige Abrisse. Studierende der Masterstudiengänge Stadt- und Regionalplanung sowie Architektur entwickeln Strategien für das An-, Um- und Weiterbauen auf dem Robotrongelände. Dabei wird der Fokus insbesondere auf die Graue Energie, den Erinnerungswert sowie das räumlich gestalterische Potenzial des Bestands gerichtet. Die Konzepte reichen von Wohnimplantaten in den flexiblen Skelettbauten bis hin zur Klimaanpassung ehemals versiegelter Freiflächen.The Chair of Urban Design at Brandenburg University of Technology Cottbus-Senftenberg is addressing the issue of alternatives to the demolition of East German modernist architecture in the Dresden – Robotron design studio, using the Robotron site in Dresden as a case study. The campus-like area was once the center of semiconductor production in the former GDR. The future of the remaining administrative and production buildings is uncertain, with large-scale demolitions looming. Students of the Master’s programs in Urban and Regional Planning as well as Architecture are developing strategies for the extension, adaptation, and transformation of the Robotron site. The focus is particularly on grey energy, the historical value, and the spatial and design potential of the existing buildings. The concepts range from residential implants in the flexible skeletal structures to climate adaptation of formerly sealed open spaces
Magazine 3 - Decomposing force : everything about decomposing force
No full textIm Magazin 3 zum Serious Game re:construction geht es um das Thema Kraft zerlegen: grafische und analytische Kräftezerlegung. Neben spannend verpackter Theorie zu beiden Themen befinden sich in diesem Heft auch Witze, Übungsaufgaben, Rätsel und Experimente zum Nachmachen. Ebenso gibt es Verweise (via Link und QR-Code) zu Lernvideos und anderen interessanten Quellen, um sich das Thema der Kräftezerlegung zu erschließen. In diesem Magazin sind keine Lösungen enthalten. Diese sind im Magazin „Lösungen zu Magazin 3“ enthalten. Zu den Lernzielen gehören: Definition der Kraftzerlegung kennen; Grund für die Zerlegung von Kräften kennen; Kraftzerlegung mit Koordinatensystem, Maßstab & Kraftvektor durchführen; Kraftzerlegung mit Winkelfunktionen Sinus & Cosinus durchführen; Kraftzerlegung mit analytische Methode durchführen; Zusammenhang zwischen rechtwinkligem Dreieck & Kraftkomponenten erkennen.Magazine 3 for the serious game re:construction deals with the topic of force decomposition: graphical and analytical force decomposition. In addition to excitingly packaged theory on both topics, this magazine also contains jokes, exercises, puzzles and experiments to copy. There are also references (via links and QR codes) to educational videos and other interesting sources to help you familiarise yourself with the topic of force decomposition. This magazine does not contain any solutions. These are contained in the magazine "Solutions to Magazine 3". The learning objectives include: Know the definition of force decomposition; Know the reason for decomposing forces; Perform force decomposition using coordinate system, scale & force vector; Perform force decomposition using trigonomatric functions sine & cosine; Perform force decomposition using analytical method; Recognise relationship between right-angeld & force components
Vollautomatisches Vitalitäts- und Toxizitätsscreening : ein zuverlässiger all-in-one Ansatz
No full textThe CRISPR/Cas9 technology is nowadays a common tool for genome editing to achieve new insights into, e.g., diagnostics and therapeutics in cancer and genetic disorders. Cell proliferation and anti-cancer drug response studies are widely used to evaluate the impact of editing. However, these assays are often time-consuming, expensive and reproducibility is an issue. To overcome this, we developed a fast and cheap assay that combines a fully automated multispectral fluorescence microscopy platform with a nuclei staining and open source software analysis. Here, we generated different LEDGF/p75 model cell lines to validate the effect on proliferation and chemosensitivity. Therefore, a fast protocol for an optimized all-in-one attempt for cytotoxicity screenings and proliferation analysis of adherent cells in a 96-well plate format was established using differential staining with two fluorescent dyes (Hoechst 33342 and propidium iodide) for live/dead cell discrimination. Subsequently, an automated cell nuclei count and analysis was performed using bioimage informatics. With the new established assay technology, up to 50000 cells/well can be detected and analyzed in a 96-well plate, resulting in a fast and accurate verification of viability and proliferation with consistency of 98 % compared to manual counting. Our screening revealed that LEDGF depletion using CRISPR/Cas9 showed a diminished proliferation and chemosensitivity independent of cell line origin. Moreover, LEDGF depletion caused a significant increase in H2AX foci, indicating a substantial increase in DNA double strand breaks. LEDGF/p75 overexpression enhanced proliferation and chemoresistance underlining the role of LEDGF in DNA damage response. Independent of cancer cell type, LEDGF/p75 is a central player in DNA damage repair and is implicated in chemoresistance. Moreover, our automated fluorescence biosensor technology allowed fast and reliable data acquisition without any fixation or additional washing steps. Additionally, data analysis was implemented using modular open source software that can be adapted as needed.Die CRISPR/Cas9-Technologie ist heute ein gängiges Werkzeug für die Genom-Editierung, um neue Erkenntnisse für z. B. die Diagnostik und Therapie von Krebserkrankungen und genetischen Störungen zu gewinnen Studien zur Zellproliferation und zum Ansprechen auf Krebsmedikamente werden häufig eingesetzt, um die Auswirkungen des Editierens zu bewerten. Diese Tests sind jedoch oft zeitaufwändig, teuer und in der Reproduzierbarkeit ungenau. Um dies zu überwinden, haben wir einen schnellen und kostengünstigen Test entwickelt, der eine vollautomatische multispektrale Fluoreszenzmikroskopie-Plattform mit einer Kernfärbung und einer Open-Source-Software-Analyse kombiniert.Wir haben verschiedene LEDGF/p75-Modellzelllinien generiert, um die Auswirkungen auf die Proliferation und Chemosensitivität zu validieren. Daher wurde ein schnelles Protokoll für einen optimierten All-in-One-Ansatz für Zytotoxizitäts-Screenings und Proliferationsanalysen von adhärenten Zellen in einem 96-Well-Plattenformat erstellt, bei dem eine differenzierte Färbung mit zwei Fluoreszenzfarbstoffen (Hoechst 33342 und Propidiumjodid) zur Unterscheidung von lebenden und toten Zellen verwendet wurde. Anschließend wurde eine automatische Zählung und Analyse der Zellkerne mit Hilfe der Bioimage-Informatik durchgeführt. Mit der neuen etablierten Assay-Technologie können bis zu 50.000 Zellen pro Well in einer 96-Well-Platte nachgewiesen und analysiert werden, was eine schnelle und genaue Überprüfung der Lebensfähigkeit und Proliferation mit einer Übereinstimmung von 98 % im Vergleich zur manuellen Zählung ermöglicht. Unser Screening ergab, dass die Deletion von LEDGF mit CRISPR/Cas9 eine verringerte Proliferation und Chemosensitivität, unabhängig von der Herkunft der Zelllinie, zur Folge hatte. Darüber hinaus führte die Deletion von LEDGF zu einer signifikanten Zunahme von H2AX-Foci, was auf eine erhebliche Zunahme von DNA-Doppelstrangbrüchen hinweist. Die Überexpression von LEDGF/p75 erhöhte die Proliferation und Chemoresistenz, was die Rolle von LEDGF bei der DNA-Schadensreaktion unterstreicht. Unabhängig vom Krebszelltyp ist LEDGF/p75 ein zentraler Akteur bei der DNA-Schadensreparatur und ist an der Chemoresistenz beteiligt. Darüber hinaus ermöglichte unsere automatisierte Fluoreszenz-Biosensor-Technologie eine schnelle und zuverlässige Datenerfassung ohne Fixierung oder zusätzliche Waschschritte. Darüber hinaus wurde die Datenanalyse mit einer modularen Open-Source-Software durchgeführt, die je nach Bedarf angepasst werden kann
Untersuchung der Akkumulationseffekte von Schwermetallen in Böden von Ölpalmenplantagen, die mit anaerob behandelten Abwässern aus Palmölmühlen im Süden Nigerias gedüngt wurden
No full textThe accumulation of heavy metal in oil palm plantation soils is a growing concern due to its potential environmental and health implications. This study aimed to investigate the accumulation of heavy metal on oil palm plantation soil fertilized with palm oil mill effluent POME. The research appraised the extent of contamination in oil palm plantation soil in Ikpoba Okha local government area of Edo state Nigeria. Soil sample were collected from different soil depth ranges 0-15cm, 15-30cm, 30-45cm, 45-60cm and 60-70cm of POME treated soil at five locations (2-6) and the control location 1 within oil palm plantations. The concentrations of the heavy metals (Cu, Mn, Zn, Ni, Pb, Cd, Cr, As, Hg) were analyzed using the atomic absorption spectrometry (AAS). The results show that the application of POME as fertilizer led to increased concentration of heavy metals. Significant difference at (p < 0.05) level in concentration was obtained across the different depths of the treated locations for the metals compared to the background location. However, As and Hg were not significantly different between the POME treated soil and control location. The impacts of POME treatment have greater effects on the concentration of the essential metal (Cu, Mn, Zn, Ni) compare to the non-essential metal (Pb, Cr, Cd, As, Hg). The concentration of the metals was below the permissible limits of regulatory standards. The increase concentration of the essential metal could have potential implications of soil contamination due to accumulation over time. The soil had contamination factor and pollution load index of low to moderate contamination and pollution. The control location 1 had the closest similarity with the location 6. The study proposed recommendation for POME usage as organic fertilizer in agricultural soil but with close monitory.Die Anreicherung von Schwermetallen in den Böden von Ölpalmenplantagen gibt aufgrund ihrer potenziellen Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit zunehmend Anlass zur Sorge. Ziel dieser Studie war es, die Anreicherung von Schwermetallen in Ölpalmenplantagenböden zu untersuchen, die mit Palmölmühlenabwässern (POME) gedüngt wurden. Im Rahmen der Studie wurde das Ausmaß der Kontamination von Ölpalmenplantagenböden in Ikpoba Okha im Bundesstaat Edo in Nigeria untersucht. An fünf Standorten (2-6) wurden Bodenproben aus verschiedenen Tiefenbereichen (0-15 cm, 15-30 cm, 30-45 cm, 45-60 cm und 60-70 cm) von mit POME behandeltem Boden und dem Kontrollstandort 1 innerhalb der Ölpalmenplantagen entnommen. Die Konzentrationen der Schwermetalle (Cu, Mn, Zn, Ni, Pb, Cd, Cr, As, Hg) wurden mit Hilfe der Atomabsorptionsspektrometrie (AAS) analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Anwendung von POME als Düngemittel zu einer erhöhten Konzentration von Schwermetallen führte. In den verschiedenen Tiefen der behandelten Standorte wurde ein signifikanter Unterschied (p < 0,05) in der Konzentration der Metalle im Vergleich zu den Hintergrundstandorten festgestellt. Bei As und Hg gab es jedoch keine signifikanten Unterschiede zwischen dem mit POME behandelten Boden und dem Kontrollstandort. Die Auswirkungen der POME-Behandlung haben größere Auswirkungen auf die Konzentration der essentiellen Metalle (Cu, Mn, Zn, Ni) im Vergleich zu den nicht-essentiellen Metallen (Pb, Cr, Cd, As, Hg). Die Konzentration der Metalle lag unter den zulässigen Grenzwerten der gesetzlichen Normen. Der Anstieg der Konzentration des essentiellen Metalls könnte aufgrund der Akkumulation im Laufe der Zeit potenzielle Auswirkungen auf die Bodenverschmutzung haben. Der Boden wies einen Kontaminationsfaktor und einen Schadstoffbelastungsindex von geringer bis mäßiger Kontamination und Verschmutzung auf. Der Kontrollstandort 1 wies die größte Ähnlichkeit mit dem Standort 6 auf. In der Studie werden Empfehlungen für die Verwendung von POME als organischer Dünger in landwirtschaftlich genutzten Böden ausgesprochen, allerdings unter strenger Überwachung
Dysregulated cytokine and oxidative response in hyperglycolytic monocytes in obesity
Get PDFObesity is associated with a plethora of health complications, including increased susceptibility to infections or decreased vaccine efficacy, partly due to dysregulated immune responses. Monocytes play a crucial role in innate immunity, yet their functional alterations in obesity remain poorly understood. Here, we employed proteomic and metabolomic analyses to investigate monocyte characteristics in individuals with overweight, obesity, impaired glucose tolerance (IGT), and type 2 diabetes (T2D), compared to lean donors. Our results revealed distinct molecular signatures in monocytes from individuals with obesity, with significant alterations in pathways related to metabolism, cellular migration, and phagocytosis. Moreover, LPS-induced activation of monocytes unveiled heightened metabolic reprogramming towards glycolysis in subjects with obesity accompanied by dysregulated cytokine responses and elevated oxidative stress. Additionally, monocytes from donors with obesity exhibited increased lipid droplet accumulation. These findings shed light on the immunometabolic dysregulation underlying obesity-associated immune dysfunction, highlighting potential targets for therapeutic intervention
A contribution to the online monitoring of partial discharges in high-voltage grid components
No full textMit der zunehmenden Nutzung von Hochspannungs-Stromkabeln, insbesondere durch das Aufkommen langer HVDC(HGÜ)-Leitungen, entsteht die Notwendigkeit, ihren Zustand sensibel zu überwachen, etwa durch die Verfolgung der Entstehung und Entwicklung von Teilentladungen. Diese Studie zeigt, dass bestehende Lösungen schlecht auf den Fall von HVDC-Leitungen zugeschnitten sind und dass ein neues, ausgeklügelteres Überwachungssystem eine Vielzahl von unterschiedlichen Problemen angehen muss. Zunächst wird ein Überblick über die Aufgabe und die Hauptfunktionsblöcke des Überwachungssystems gegeben. Anschließend werden ausgewählte Blöcke in den folgenden Kapiteln detailliert untersucht.
Der erste dieser Blöcke, ein Hochfrequenz-Stromtransformator, ist dafür verantwortlich, das Signal in der Stromleitung zu erfassen und an die Elektronik weiterzuleiten. Diese Komponente erhält eine ausführliche Behandlung: allgemeine Designüberlegungen, Berechnung der Streuinduktivität, Betrieb in Anwesenheit eines Leistungsstroms, Resonanzverhalten, ausgewogenes Design. Besonderes Augenmerk wird auf die Anwendung der Finite-Elemente-Analyse (FEA) in Bezug auf den Hochfrequenz-Stromtransformator (HFCT) gelegt. Die vorgestellten Techniken können jedoch auch auf andere magnetische Geräte angewendet werden. Der letzte Abschnitt des Kapitels präsentiert verschiedene Entwicklungsstufen, experimentelle Aufbauten, Prototypmodelle und das endgültige Gerät, das in Serienproduktion gegangen ist.
Der nächste Block befasst sich mit dem Problem der Signalextraktion aus dem Rauschen. Es wird eine Literaturanalyse durchgeführt, die sich auf die Rauschunterdrückung in Teilentladungsdaten bezieht, und die Anwendung des Signalabtrennungsansatzes basierend auf der linearen prädiktiven Codierung wird gezeigt.
Im Abschnitt über die Lokalisierung werden Beispiele für Probleme vorgestellt, die bei der Entwicklung eines Algorithmus zur Lokalisierung von Teilentladungen aufgetreten sind.
In dem Kapitel, das den Labortests gewidmet ist, werden verschiedene Hilfsexperimente zusammengefasst, die während der Entwicklung des Systems durchgeführt wurden. Einige davon sind: TDR-basierte Leitungscharakterisierung, Schätzung der Überwachungsempfindlichkeit, Messung der Kabeldämpfung und der Reflexionskoeffizienten der Zubehörteile.
Im abschließenden Kapitel - den Feldtests - wird die Installation des Systems auf einer 110-kV-Leitung und die gemessene Übertragungsfunktion vorgestellt.Increasing utilization of HV power cable lines, and particularly the advent of long HVDC underground links, results in the need to sensitively monitor their condition, such as by tracking the emergence and development of partial discharges. This study demonstrates that existing solutions are poorly suited to the case of HVDC lines, and that a new, more sophisticated monitoring system needs to address a wide array of diverse problems. First of all, the overview of the task and main functional blocks of the monitoring system is given. Following this, selected blocks are subject to detailed examination in subsequent chapters.
The first of these blocks, a high-frequency current transformer (HFCT), is responsible for capturing the signal in the power line and transferring it to the electronics. This component receives in-depth coverage: general design considerations, computation of leakage inductance, operation in presence of a power current, resonant behavior, balanced design. Particular attention is given to the application of Finite Element Analysis (FEA) in relation to the HFCT, however, the demonstrated techniques can also be applied to other magnetic devices. Last section of the chapter presents various stages of development, experimental setups, prototypes, and the final device which has been put into series production.
The next block addresses extraction of signals from noise. A literature analysis is conducted concerning noise suppression in partial discharge recordings, and the application of the signal separation approach based on Linear Predictive Coding is shown.
In the section on localization, examples illustrating problems encountered during the development of a partial discharge localization algorithm are presented.
In the chapter devoted to laboratory tests, various auxiliary experiments conducted during the system's development are compiled, where some of them are: Time Domain Reflectometry (TDR) TDR-based line characterization, estimation of monitoring sensitivity, measurement of the cable attenuation and reflection coefficients of the accessories.
In the final chapter – field tests – the installation of the system on a 110 kV line and the measured transfer function are demonstrated
Multi-kriterielle Optimierung von stochastischen Motormodellen
No full textThis thesis summarizes the author’s developments of combustion models and multi-objective optimization methods for gasoline and diesel engines. The combustion models belong to the family of zero-dimensional stochastic reactor models introduced in the 1990s to improve the prediction of emissions with detailed chemistry in partially stirred reactors.
The first part introduces the fundamentals of the physical and chemical models describing the combustion process. As a novelty, k−ε turbulence models were implemented in the stochastic reactor model to predict the turbulent time and length scales in gasoline and diesel engines. This development allowed an improvement of the models for convective heat transfer, fuel evaporation, gas exchange across the valves, turbulent flame propagation and crevice flow, which depend on the turbulent time and length scales.
In the second part, the multi-objective optimization platform for automatic training of the stochastic reactor model is presented. The optimization method considers multiple operating points to find a set of model parameters that predict performance and emissions over the entire engine map. The Non-domination Sorting Genetic Algorithm II is combined with the stochastic reactor model and response surface models to find the best Pareto front. Multi-criteria decision making is used to select the best designs from the Pareto front.
Finally, the third part of this thesis deals with the validation of the stochastic reactor model and the multi-objective optimization platform. For this purpose, experiments of two single-cylinder research engines with spark ignition, one passenger car engine with compression ignition and one heavy duty engine with compression ignition are used. For the spark ignition engines, a set of model parameters was found that predicts well the power and emissions over the whole engine map. The calculated turbulent kinetic energy, dissipation, and angular momentum follow the trends of the three-dimensional computational fluid dynamic simulations to a good approximation for various operating points. For the two compression ignition engines, the prediction of combustion progress and nitrogen oxide emissions are in good agreement with the experiments. Larger discrepancies were found for the prediction of carbon monoxide and unburned hydrocarbon. Optimization of the soot model parameters improves the prediction of soot mass for operating points throughout the engine map.Diese Arbeit fasst die Entwicklungen des Autors von Verbrennungsmodellen und multi-kriteriellen Optimierungsmethoden für Benzin- und Dieselmotoren zusammen. Die Verbrennungsmodelle gehören zur Familie der nulldimensionalen stochastischen Reaktormodelle, die in den 1990er Jahren eingeführt wurden, um die Vorhersage von Emissionen mit detaillierter Chemie in teilweise gerührten Reaktoren zu verbessern.
Im ersten Teil werden die Grundlagen der physikalischen und chemischen Modelle zur Beschreibung des Verbrennungsprozesses vorgestellt. Als Neuheit wurden k-ε-Turbulenzmodelle in das stochastische Reaktormodell implementiert, um die turbulenten Zeit- und Längenskalen in Benzin- und Dieselmotoren vorherzusagen. Diese Entwicklung ermöglichte eine Verbesserung der Modelle für konvektive Wärmeübertragung, Kraftstoffverdampfung, Gasaustausch über die Ventile, turbulente Flammenausbreitung und Spaltströmung, die von den turbulenten Zeit- und Längenskalen abhängen.
Im zweiten Teil wird die multi-kriterielle Optimierungsplattform für das automatische Bedaten des stochastischen Reaktormodells vorgestellt. Die Optimierungsmethode berücksichtigt mehrere Betriebspunkte, um eine Reihe von Modellparametern zu finden, die Verbrennung und Emissionen über das gesamte Motorkennfeld vorhersagen. Der "Non-Domination Sorting Genetic Algorithm II" wird mit dem stochastischen Reaktormodell und Ersatzmodellen kombiniert, um die beste Pareto-Front zu finden. Zur Auswahl der besten Punkte aus der Pareto-Front wird eine multi-kriterielle Entscheidungsfindung eingesetzt.
Der dritte Teil dieser Arbeit befasst sich schließlich mit der Validierung des stochastischen Reaktormodells und der multi-kriteriellen Optimierungsplattform. Zu diesem Zweck werden Experimente von zwei Einzylinder-Forschungsmotoren mit Fremdzündung, einem Pkw-Motor mit Selbstzündung und einem Schwerlastmotor mit Selbstzündung verwendet. Für die Fremdzündungsmotoren wurde ein Satz von Modellparametern gefunden, der die Verbrennung und die Emissionen über das gesamte Motorkennfeld gut vorhersagt. Die berechnete turbulente kinetische Energie, die Dissipation und der Drehimpuls folgen den Trends einer dreidimensionalen numerischen Strömungssimulationen in guter Näherung für verschiedene Betriebspunkte. Bei den beiden Selbstzündungsmotoren stimmen die Vorhersagen für den Verbrennungsfortschritt und die Stickoxidemissionen gut mit den Experimenten überein. Größere Abweichungen wurden bei der Vorhersage von Kohlenmonoxid und unverbranntem Kohlenwasserstoff festgestellt. Die Optimierung der Rußmodellparameter verbessert die Vorhersage der Rußmasse für Betriebspunkte im gesamten Motorkennfeld