1,721,212 research outputs found
Untersuchungen zum thermochemischen Zersetzungsverhalten von Carbonfasern in Kohlenstoffdioxidatmosphäre
No full textGoing Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Mechanisms of Engine Blow-By Aerosol Formation and Resulting Strategies for their Reduction
Full text linkDie Bildung von Blow-By-Aerosolen stellt eine Gefahr für den nachhaltigen Betrieb von Verbrennungsmotoren dar. Diese Aerosole tragen zu den Emissionen von Partikeln und gasförmigen Stoffen (z.B. Methanschlupf) bei, wenn ein offenes Kurbelgehäuseentlüftungssystem Verwendung findet. In Motoren mit geschlossener Kurbelgehäuseentlüftung bilden diese Aerosole Ablagerungen, die die Effizienz, Leistung und Zuverlässigkeit des Motors negativ beeinträchtigen. Um solche Probleme zu vermeiden, sind hoch effiziente Ölnebelfilter und innermotorische Reduktionsstrategien auf Basis eines quantitativen Verständnisses der Aerosolquellen und Bildungsmechanismen im Kurbelgehäuse entscheidend.
Die genaue Messung von Partikelgrößenverteilungen (PGV) von Blow-By-Aerosolen ist jedoch aufgrund mehrerer Faktoren wie hohe Anzahlkonzentrationen, hohe Temperaturen, dem Vorhandensein von gesättigtem Dampf und instabilen Strömungsbedingungen, herausfordernd. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, wurde eine umfassende Studie mit einem kommerziellen optischen Partikelzähler (OPC) durchgeführt. In dieser Studie wurde ein einstufiges (1:9) und ein zweistufiges (1:80) Probenahme-, Verdünnungs- und Konditionierungssystem entwickelt und charakterisiert, um ihre Wirksamkeit im OPC-Sensorbereich von 0.3 bis 17 µm zu bestimmen. Die Korrektur von Partikelverlusten, hauptsächlich aufgrund von Trägheit, war entscheidend für zuverlässige PGV-Messungen, wobei die Verluste bei 10 µm mehr als 90% betrugen. Der Einfluss von gesättigtem Öldampf auf das Tropfenwachstum während der Abkühlung und Verdünnung des Probenstroms wurde experimentell untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass das Tropfenwachstum oberhalb von 100 °C signifikant ist, aber die Verdünnung des Probenstroms mit 20 °C Luft im Verhältnis von 1:20 das Wachstum unterdrückt. Tests mit Motor-Blow-By-Aerosolen unter Verwendung der erarbeiteten Probenahme- und Verdünnungsstrategie zeigten eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit und gute Übereinstimmung (nach Verlustkorrekturen) mit Referenzdaten bezüglich der PGV im Bereich von 0.3 bis 10 µm und der Gesamtmasse. Die tatsächliche Blow-By-PGV am Motor war jedoch breiter und übertraf den Messbereich des OPC auf beiden Seiten. Die Umrechnung von OPC-Daten von der Partikelanzahl in die Masse unterschätzte die Gesamtmasse um 10% bis 20% im Vergleich zu gewogenen Filterproben, es sei denn, eine Kontamination des OPC durch Ölablagerungen wurde vermieden. Ein Neukalibrierungsverfahren wurde erarbeitet, um Messartefakte durch Druckpulsationen beim Betrieb des Motors zu verhindern.
Auf Grundlage dieser Erkenntnisse wurde eine umfassende Studie mit demselben OPC an einem 4-Zylinder-5.1-Liter-Dieselmotor durchgeführt. Der Einfluss der Öltemperatur, der Motorlast und der Motordrehzahl auf die Eigenschaften der Blow-By-Aerosole wurde untersucht. Eine Erhöhung der Motorlast bei 1200 U/min von 0 auf 880 Nm bei einer variablen Öltemperatur von bis zu 117 °C führte zu einer 64% höheren Konzentration von Partikeln kleiner als 1.2 µm. Bei einer konstanten Öltemperatur von 93 °C führte derselbe Test zu einer 50% höheren Konzentration. Eine Verringerung der Öltemperatur auf 48 °C verhinderte nahezu vollständig die Bildung von submikronen Partikeln. Bei Erhöhung der Motordrehzahl von 1400 auf 2400 U/min stieg die Konzentration unter 2.7 µm signifikant an. Sowohl die Erhöhung der Motorlast als auch die Erhöhung der Motordrehzahl führten zu einer Zunahme des Blow-By-Volumenstroms und somit zu mehr Aerosolemissionen aus dem Kurbelgehäuse. Um den Beitrag des Turboladers zum Aerosolausstoß zu bestimmen, wurden Experimente durchgeführt, indem der Turbolader gekoppelt oder entkoppelt wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass der Turbolader eine vernachlässigbare Aerosolquelle bei nomineller Motorleistung ist, aber bis zu 30% zum Blow-By-Gasvolumenstrom beiträgt. Der Ort der Blow-By-Aerosolquellen im Motor wurde durch Variation der OPC-Probenahmestellen und das Einbringen von Verdünnungsluft in verschiedene Bereiche des Kurbelgehäuses bestimmt. Es stellte sich heraus, dass der untere Kurbelgehäusebereich die Hauptquelle für submikrone Aerosole ist. Das Einbringen von Luft in diesem Bereich führte dazu, dass Partikeln durch die Steigrohre in den oberen Kurbelgehäusebereich gespült wurden. Dies führte nicht zur Verdünnung des Aerosols, sondern der Massenstrom erhöhten sich proportional zum Verdünnungsfaktor. Die Analyse der Abscheideeigenschaften der Steigrohre zeigte sehr geringe Effizienzen von weniger als 10% bei 10 µm, wodurch die meisten Partikeln <10 µm ungehindert durch die Rohre hindurchtraten. Der obere Teil des Kurbelgehäuses erwies sich als Quelle von Partikeln größer als 2.7 µm und sogar größer als 10 µm. Diese Partikeln wurden von einem direkt in die Ventilabdeckung integrierten Filter erfasst.
Informationen über den Beitrag einzelner Aerosolquellen im unteren Kurbelgehäusebereich wurden unter definierten Bedingungen an einem 1.3-Liter-Einzylinder-Motor im Größenbereich von 0.01 bis 10 µm gewonnen. Die Bildung von supermikronen Partikeln im Kurbelgehäuse wurde hauptsächlich dem Zerfall des Kühlstrahls zugeschrieben, wenn der Kolben den oberen Totpunkt erreichte. Umgekehrt nahm die Aerosolerzeugung beim unteren Totpunkt aufgrund des kürzeren und stabileren Ölstrahls um etwa 90% ab. Der geschleppte Betrieb des Motors führte zu einem zusätzlichen Peak bei etwa 0.7 µm, der mit der Ölzerstäubung an den Kolbenringen zusammenhängt und mit dem Zylinder-Spitzen¬druck signifikant ansteigt. Es wurde kein signifikanter Beitrag von Lagern bei Spitzen¬drücken unter 116 bar identifiziert, und die Motordrehzahl hatte nur einen geringen Einfluss auf die Aerosoleigenschaften. Der befeuerte Betrieb des Motors erhöhte die Konzentration von submikronen Aerosolen erheblich, vermutlich aufgrund höherer Spitzen¬drücke, die die Aerosolerzeugung an den Kolbenringen förderten und zusätzliche Partikeln aus rekondensierendem Öldampf bildeten, der an heißen Stellen entstand. Ruß- oder Ascheaerosole wurden im Kurbelgehäuseaerosol nicht nachgewiesen, möglicherweise weil sie in das flüssige Öl eingetragen wurden.
Die Nukleation und das Wachstum durch Dampfkondensation, mit und ohne vorhandenen Keimen, wurde als relevanter Bildungsmechanismus von Kurbelgehäuseaerosolen erkannt und sowohl experimentell als auch durch eindimensionale Simulationen unter motorähnlichen Bedingungen untersucht. Dabei wurde sowohl Motoröl als auch Hexadecan zu Modellbildungszwecken verwendet. Eine Luftatmosphäre wurde bei Temperaturen von 100 °C bis 130 °C gesättigt, und die Abkühlung erfolgte in laminarem Rohrfluss mit kontrollierter Rate. Nukleation und Wachstum von vorhandenen Keimen führten zu separaten Moden bei etwa 0.25 ± 0.1 µm und 0.7 ± 0.2 µm, die eng mit tatsächlichen Motordaten übereinstimmten. Die Position des letzteren Peaks war relativ unempfindlich gegenüber der Größe der primären Keime im Bereich von 0.04 bis 0.2 µm. Eine Erhöhung der Dampfkonzentration (durch leicht flüchtigeres Öl oder höhere Temperatur) oder eine Verringerung der Abkühlrate vergrößerten die Nukleationspeaks leicht (0.15 µm bis 0.35 µm), reduzierten aber die Spitzenkonzentrationen signifikant um den Faktor 10. Dieses Ergebnis lässt sich durch Veränderungen der Übersättigung während der Abkühlung erklären. Sowohl im Experiment als auch in der Simulation wurde gezeigt, dass homogene Nukleation bei Fremdkeimkonzentrationen kleiner 2x105 bis
5x105 cm–3 und Motoröltemperaturen von 100 °C oder höher auftritt. Dampfverluste an Systemwänden während der Abkühlung stellten sich sowohl in realen Motoren als auch im Labor als bedeutender Faktor heraus und muss für realistische Simulationen berücksichtigt werden, da sie die tatsächlichen Partikelkonzentrationen stärker beeinflussen als die Peak-Position.
Effektive innermotorische Strategien zur Reduzierung von Blow-By-Aerosolen wurden entwickelt. Sie beinhalten die Optimierung des Kolbenringdesigns, da sie als Hauptverursacher von submikronen Kurbelgehäuseaerosolen identifiziert wurden. Die Minimierung des Blow-By-Gasstroms an den Kolbenringen ist entscheidend für eine effektive Reduzierung der Emissionen. Zusätzlich ist die Verringerung des effektiven Mitteldrucks des Motors vorteilhaft, da Kurbelgehäuseemissionen exponentiell mit dem effektiven Mitteldruck ansteigen. Eine vielversprechendere Methode ist die Verbesserung der Kolbenkühlung, insbesondere durch die Reduzierung der Öltemperatur des Kühlstrahls. Konkret führte die Verringerung der Öltemperatur des Kühlstrahls an einem Einzylinder-Dieselmotor von 80 °C auf 50 °C zu einer 33%igen Reduzierung der Massenemissionen in der 0.7 µm Mode. Eine Reduktion der Öltemperatur an einem Vierzylinder-Dieselmotor von 93 °C auf etwa 70 °C führte zu einer 50%igen Abnahme der Partikelmasseemissionen kleiner als 1 µm. Auch dem Beitrag der Ölkühldüse, der durch die Bildung von Satellitentröpfchen während des Zerfalls des Ölstrahls eine Mode um 2 µm erzeugt, kann entgegengewirkt werden. Die Verbesserung der Strahlstabilität durch Verringerung des Abstands zwischen Düse und Kolben hilft, den Einfluss dieser Quelle zu minimieren. Hinsichtlich des Turboladers wurde festgestellt, dass sein Beitrag zur Aerosolmasse weniger als 20% beträgt, jedoch bis zu 30% des Blow-by-Gasstroms ausmacht. Das Einleiten dieses Gasstroms im unteren Bereich des Kurbelgehäuses verdünnte nicht das Blow-By-Aerosol, sondern spült zusätzliche Partikeln heraus. Es ist vorteilhaft, Gase vom Turbolader oder anderen Quellen in den oberen Bereich des Kurbelgehäuses zu leiten, da dies zur erwarteten Verdünnung des Blow-By-Aerosols führte. Diese Methode erfordert jedoch, dass der Eingang der Entlüftung im oberen Bereich des Kurbelgehäuses liegt. Die Arbeit hebt die gesättigte Umgebung des Kurbelgehäuses hervor, die eine erhebliche Menge an Öldampf enthält. Bei Kurbelgehäusetemperaturen von etwa 120 °C führt die Kondensation dieses Dampfes während des Abkühlens wesentlich zu einer Erhöhung der Aerosolmasse bestehender Keime und möglicherweise auch zur Bildung neuer Partikeln. Daher spielen niedrigere Öltemperaturen und weniger heiße Stellen im Motor eine entscheidende Rolle bei der Reduzierung der Konzentration von Kurbelgehäuseaerosolen. Der Einfluss von weniger flüchtigen Motorölen ist weniger eindeutig, da ein höherer Dampfdruck zu weniger, jedoch größeren Tropfen durch die Keimbildung und das Wachstum bestehender Aerosole führt. Größere Tropfen lassen sich leichter mit den meisten Abscheidevorrichtungen entfernen. Niedrigere Kühlraten sind aus ähnlichen Gründen vorteilhaft, jedoch lassen sie sich in der Motorumgebung nur schwer kontrollieren
Numerische Simulationen in der Optimierung von Porenbrenneranwendungen
Full text linkDie Verbrennung in porösen inerten Medien zeichnet sich durch einen intensiven Wärmeaustausch zwischen der reagierenden Gasphase und der offenporigen Feststoffmatrix aus. Dieser Wärmeaustausch spiegelt sich sowohl in einer Wärmerezirkulation, als auch einer Auskopplung von Strahlungswärme wider; durch die Ausgestaltung des technischen Verbrennungssystems können diese Effekte ausgenutzt werden. In dieser Arbeit werden mittels Modellierung und numerischer Simulation zwei diametral entgegengesetzte Modi der vorgemischten Verbrennung in Porenbrennern im Kontext realer technischer Anwendungen untersucht.
Für eine Schwachgasverbrennung wurde die vorgemischte Verbrennung stark vorgewärmter Edukte in einem ausgedehnten, volumetrischen porösen Medium mit möglichst geringer Wärmeauskopplung aus der Verbrennungszone analysiert. Es wurde aufgezeigt, wie auf Basis der ermittelten Charakteristika ein kompaktes und flexibles Brennersystem gestaltet werden kann. Für einen Strahlungsporenbrenner wurde das komplexe Wechselspiel von Phänomenen bei der Verbrennung eines konventionellen Brennstoffs in einem dünnschichtigen porösen Medium unter starker Wärmeauskopplung durch Strahlung aus der Verbrennungszone untersucht. Aus den Ergebnissen wurden Adaptionen für die Gestaltung einer optimierten Geometrie des porösen Körpers abgeleitet
Experimentelle und theoretische Untersuchung der Stabilität von turbulenten vorgemischten Strahlflammen
Full text linkIn den vergangenen Jahrzehnten wurden drallstabilisierte Flammen aufgrund ihrer aerodynamischen Stabilisierungseigenschaften im Vergleich zu staukörperstabilisierten Flammen oder einfacher Strahlflammen häufig in Gasturbinenbrennkammern eingesetzt. Die Erweiterung des stabilen Betriebsbereichs solcher Systeme erfordert jedoch die Untersuchung alternativer Brennerkonzepte. Die vorliegende Studie untersucht eine Anordnung nicht-verdrallter Strahlflammen, im Folgenden als Matrixbrenner bezeichnet, als potenzielle alternative Konfiguration. Die Flammendynamik sowie das Strömungsverhalten dieses Matrixbrenners werden mittels einer Kombination aus numerischen Strömungssimulationen (CFD) und experimentellen Methoden analysiert. In dieser Konfiguration ist die Wechselwirkung zwischen benachbarten Flammen von zentraler Bedeutung für das Verständnis der zugrunde liegenden Stabilisationsmechanismen. Der Forschungsschwerpunkt liegt dabei auf der Bestimmung der mageren Abblasegrenze sowie der Analyse des Einflusses zentraler thermodynamischer und geometrischer Parameter. Dazu werden verschiedene Düsenkonfigurationen untersucht, die sich in charakteristischen geometrischen Parametern unterscheiden. Zur präzisen Vorhersage des Abblasverhaltens unter variierenden Betriebsbedingungen wird ein CFD-Setup entwickelt und validiert. Zuletzt werden analytische Korrelationen abgeleitet, die die Abblasgrenzen mit fundamentalen Einflussgrößen verknüpfen. Die Ergebnisse tragen zum vertieften Verständnis der Stabilitätsmechanismen in Mehrstrahlbrennern bei und liefern fundierte Erkenntnisse für die Optimierung und Auslegung moderner Gasturbinenbrennkammern
Theoretische und experimentelle Beschreibung der applizierten Dosis auf Gas-Flüssigkeits- Grenzschicht-exponierten Zellkulturen im Vergleich zur Expositionsdosis
Full text linkTheoretische und experimentelle Beschreibung der applizierten Dosis auf Gas-Flüssigkeits- Grenzschicht-exponierten Zellkulturen im Vergleich zur Expositionsdosis
Full text linkIn dieser Arbeit wird das geometrieabhängige Verhalten gasgetragener Fasern und Partikeln an der Aerosol-Flüssigkeits-Grenzschicht in einer laminaren Staupunktströmung über einer biologischen Sensorfläche ermittelt. Es werden Methoden zur Charakterisierung deponierter Fasern sowie für die numerische Simulation des Verhaltens an der Depositionsfläche etabliert, mit denen gezeigt wird, dass die Deposition der Faser-Partikel-Kollektive an der Gas-Flüssigkeits-Grenzschicht auf Basis des dynamischen Formfaktors berechnet werden kann
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
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