Praktikum Thermophysikalische Eigenschaften von Arbeitsstoffen der Verfahrens- und Energietechnik (TPE PR)2.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Lab Course Thermophysical Properties of Working Materials in Process and Energy Engineering)
(Prüfungsordnungsmodul: Thermophysikalische Eigenschaften von Arbeitsstoffen der Verfahrens- und Energietechnik Praktikum)

Lehrveranstaltungen:

• • Praktikum in Thermophysikalische Eigenschaften von Arbeitsstoffen der Verfahrens- und Energietechnik
    (Praktikum, 3 SWS, Anwesenheitspflicht, Thomas Koller et al., Do, 16:15 - 18:30, AOT-Kursraum)

Empfohlene Voraussetzungen:

Voraussetzung: Besuch der Vorlesung und Übung "Thermophysikalische Eigenschaften von Arbeitsstoffen der Verfahrens- und Energietechnik"
Obligatory: Attending the lecture and exercise in "Thermophysical Properties of Working Materials in Process and Energy Engineering"

Inhalt:

Im Rahmen des Praktikums werden an 10 Terminen verschiedene praktische Aspekte im Zusammenhang mit Stoffdaten behandelt. Dabei werden z.B. die Bestimmung von Viskosität und Diffusionskoeffizient mittels Dynamischer Lichtstreuung und die Analyse der entsprechenden Größen mittels molekularer Modellierung sowie die Charakterisierung von maßgeschneiderten Arbeitsfluiden für Hochtemperaturwärmepumpensysteme und Organic Rankine Cycles über die Erstellung einer Zustandsgleichung demonstriert. Zudem führen die Studierenden in 4 Fällen selbständig Versuchsauswertungen bzw. Datenanalysen durch.

Content
In the lab course, several practical aspects in context with thermophysical properties will be treated within 10 events. Here, for example, the determination of viscosity and diffusion coefficients by Dynamic Light Scattering, the evaluation of the same properties by molecular modeling, and the characterization of tailor-made working fluids for high-temperature heat pump systems and Organic Rankine Cycles by the development of equations of state will be demonstrated. In context with 4 of these events, the students will perform data evaluations and analyses.

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden führen selbständig Praktikumsversuche durch, indem sie beispielsweise Diffusionskoeffizienten mittels Dynamischer Lichtstreuung bestimmen und mittels molekularer Modellierung analysieren, Viskositäten und Grenzflächenspannungen mit optischen und konventionellen Methoden messen sowie maßgeschneiderte Arbeitsfluide für Hochtemperaturwärmepumpensysteme und Organic Rankine Cycles über die Erstellung einer Zustandsgleichung charakterisieren.

Education objectives and competences
The students conduct experiments independently by, e.g., determining diffusion coefficients using Dynamic Light Scattering, evaluating the same properties by molecular modeling, measuring viscosities and interfacial tensions by optical and conventional methods, and characterizing tailor-made working fluids for high-temperature heat pump systems and Organic Rankine Cylces by the development of equations of state.

Literatur:

• R. C. Reid, J. M. Prausnitz, B. E. Poling, The properties of gases and liquids, McGraw Hill Book Co., New York, 1987

• Recommended Reference Materials for the Realization of Physicochemical Properties, K. N. Marsh (ed.), Blackwell Scientific Publications, Oxford, 1987

• Measurement of the Transport Properties of Fluids, W. A. Wakeham, A. Nagashima, and J. V. Sengers (eds.), Blackwell Scientific Publications, Oxford, 1991

• R. Haberlandt, S. Fritzsche, G. Peinel, K. Heinzinger, Molekulardynamik: Grundlagen und Anwendungen, Vieweg, Braunschweig/Wiesbaden, 1995

• R. W. Kunz, Molecular Modelling für Anwender, Teubner, Stuttgart 1997

• M. J. Assael, J. P. M. Trusler, T. F. Tsooakis, Thermophysical Properties of Fluids, Imperial College Press, London, 1996

• Transport Properties of Fluids, J. Millat, J. H. Dymond, and C. A. Nieto de Castro (eds.), Cambridge University Press, Cambridge, 1996

• J. M. Haile, Molecular Dynamics Simulation: Elementary Methods, John Wiley & Sons, Inc., Canada, 1997

• G. Grimvall, Thermophysical Properties of Materials, Elsevier, Amsterdam, 1999

• J. A. Wesselingh, R. Krishna, Mass Transfer in Multicomponent Mixtures, Delft University Press, Delft, The Netherlands, 2000

• Equations of State for Fluids and Fluid Mixtures, J. V. Sengers, R. F. Kayser, C. J. Peters, and H. J. White, Jr. (eds.), Elsevier, Amsterdam 2000

• Measurement of the Thermodynamic Properties of Single Phases, A. R. H. Goodwin, K. N. Marsh, and W. A. Wakeham (eds.), Elsevier, Amsterdam 2003

• Diffusion in Condensed Matter, P. Heitjans and J. Kärger (eds.), Springer, New York 2005

• R. B. Bird, W. E. Stewart, E. N. Lightfoot, Transport Phenomena, John Wiley & Sons, Inc., U.S.A., 2007

• C. L. Yaws, Thermophysical Properties of Chemicals and Hydrocarbons, William Andrew, Inc., Norwich, 2008

• Applied Thermodynamics of Fluids, A. R. H. Goodwin, J. V. Sengers, C. J. Peters (eds.), Elsevier, Amsterdam, 2010

• Experimental Thermodynamics Volume IX: Advances in Transport Properties of Fluids, M. J. Assael, A. R. H. Goodwin, V. Vesovic, and W. A. Wakeham (eds.), Royal Society of Chemistry, Cambridge, 2014

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Energietechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2018w | TechFak | Energietechnik (Master of Science) | Gesamtkonto | Laborpraktikum | Thermophysikalische Eigenschaften von Arbeitsstoffen der Verfahrens- und Energietechnik Praktikum)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Thermophysikalische Eigenschaften von Arbeitsstoffen der Verfahrens- und Energietechnik Praktikum (Prüfungsnummer: 417523)

(englischer Titel: Laboratory Course Thermophysical Properties of Working Materials in Process and Energy Engineering)

Studienleistung, Praktikumsleistung, unbenotet, 2.5 ECTS

weitere Erläuterungen:
Praktikum unbenotet (Abschlussbericht von ca. 20 Seiten über die behandelten Themen und Versuche) - Lab Course without marks (final report of about 20 pages on the covered topics and experiments)

Prüfungssprache: Englisch

Erstablegung: SS 2022, 1. Wdh.: WS 2022/2023

1. Prüfer:

Andreas Paul Fröba