Labor für Wärme- und Strömungstechnik - LWS Hochschule Esslingen

Im Labor LWS werden begleitend zu den theoretischen Vorlesungen Messtechnik, Wärme- und Strömungslehre verschiedene Versuche und Einrichtungen demonstriert und folgende Labore angeboten:

  • Wärmelehre
  • Strömungsmaschinen
  • Messtechnik

Neben den Aufgaben der Lehre werden in Zusammenarbeit mit der Industrie, Forschungs- und Entwicklungsprojekte durchgeführt.

Forschungsschwerpunkt / Know-how

Die Aktivitäten liegen naturgemäß auf dem Gebiet der Mess-, Wärme- und Strömungstechnik, beschränken sich aber nicht nur auf den klassischen Maschinenbau. So wurden z.B. in der Vergangenheit auch Projekte mit medizintechnischem Hintergrund bearbeitet.

Die wissenschaftlichen Untersuchungen werden, entsprechend dem Umfang, durch ein oder mehrere Projektgruppen bearbeitet und von den Fachprofessoren und Mitarbeitern des Labors betreut.

Ausstattung

  • Gasturbinenprüfstand für Modellturbinen (Jouleprozess, Messdatenerfassung)
  • Flachwasserkanal (2-D Modellbetrachtung, Ähnlichkeitsgesetze)
  • Kältemaschine (Clausius-Rankine-Kreisprozess (linksläufig), feuchte Luft)
  • Gebläseprüfstand (Gebläsekennlinie, Volumenstrommessung)
  • Stirlingmotor (Stirling Kreisprozess)
  • Einspritzpumpenprüfstand
  • Überschallkanal (Überkritische Strömung, Mach’scher Kegel)
  • Schlierenoptik zur Sichtbarmachung von Dichteunterschieden (Geschwindigkeit, Temperatur, versch. gasförmiger Medien)
  • Schallschutzkabine

Messgeräte

Es stehen unterschiedliche Messsysteme und Verfahren zur Verfügung, die hier auszugsweise genannt werden:

  • Druck (-1 bis 2500 bar)
  • Temperatur mit Thermoelementen, Strahlungspyrometer, Wärmebildkamera
  • Geschwindigkeitsmessung Luft (0,1 bis 40 m/s)
  • Volumenstrom Wasser (7,5 bis 1150 l/min)
  • Massenstrom Luft (3 bis 1000 kg/h)
  • Feuchte (0 bis 100% relative Feuchte)
  • Partikelgrößenmessung (1 bis 400 µm)
  • Oberflächenspannung von Flüssigkeiten
  • Schwingungsmessung mit Beschleunigungsaufnehmern (1- und 3-dimensional, bis 500g)
  • Schallintensitätsmessung, Schallleistung
  • Modalanalyse
  • Messdatenerfassung und Verarbeitung mit LabView von National Instruments
  • Dynamischer Signalanalysator für schnelle Vorgänge

   Modelltechnik, Visualisierung

  • Kleiner Flachwasserkanal (Messtisch 500 x 700 mm)
  • Großer Flachwasserkanal (Messtisch 1600 x 2000 mm)
  • Kleiner Windkanal (Querschnitt 330 x 330 mm (450 x 450), 30 m/s)
  • Großer Windkanal (Messquerschnitt Ø 700 mm, 60 m/s)
  • Rauchgenerator
  • Schlierenoptik, Interferometer (Objektgröße bis 25 cm) zur Sichtbarmachung von Dichteunterschieden
  • Wärmebildkamera
  • Strömungssimulation CFD

Simulation

  • Sichtbarmachung

Angebote

Die Ausstattung und Erfahrung des LWS hat zu zahlreichen Kontakten in den verschiedensten Industriezweigen geführt.

Projektbeispiele

Nachfolgend sind auszugsweise Projektbeispiele genannt:

  • ApisJet
    Bei dem Großprojekt des Institutes für Angewandte Forschung wird ein Segelflugzeug des Typs Apis 2 mit einem Strahltriebwerk ausgerüstet werden. Anstelle des vorhandenen Klapptriebwerkes mit Luftschraube wird ein Strahltriebwerk eingesetzt und dient als Heimkehrhilfe - der Ultraleichtsegler ist nicht eigenstartfähig.
    Experimente und Messungen zu den Einzelprojekten wurden im LWS durchgeführt.
  • Stimmprothesen
    Bei Patienten mit ganz oder teilweiser Kehlkopfresektion werden Stimmprothesen (kleine Ventilklappen) zwischen Speise- und Luftröhre eingesetzt um dem Patienten ein Sprechen nach solcher Operration zu ermöglichen.
    Für die Qualifizierung dieser Membranventile sind Messdaten erforderlich.
    In Studentenprojekten wurde eine Versuchsanordnung zur Messung der Druck-Volumenstrom-Kennlinie, des Öffnungsdruckes und der Langzeitstabilität verschiedener Stimmprothesen entwickelt und Messungen dazu durchgeführt.
  • Schwingungsuntersuchungen an handgeführten Elektrogeräten
    Vor dem Hintergrund der europäischen Richtlinie 2002/44/EG (Physical Agents Directive Vibration) werden gegenwärtig die relevanten Vibrationsmessnormen in den Standards für handgeführte Elektrowerkzeuge EN 60745-1 und EN 60745-2-x überarbeitet.Gegenstand des F&E-Vorhabens war die Durchführung von Vibrationsmessungen an handgeführten Elektrowerkzeugen, um Einflussfaktoren wie z.B. die Position und die Anzahl der Messaufnehmer, Praxismessungen, Verschleiß der Elektrowerkzeuge, etc. zu ermitteln.
    Ziel dieser Untersuchungen ist nicht der direkte Vergleich von Maschinen unterschiedlicher Hersteller, sondern die Verbesserung des Messverfahrens und die Erlangung vertiefender Erkenntnisse über die messtechnischen Zusammenhänge.
  • Brennstoffzellenbatterie
    Im Rahmen des Projekts wurde ein Prototyp aufgebaut und weiterentwickelt, dazu wurden Komponenten, die auf dem Markt erhältlich sind, ausgesucht um ein Brennstoffzellensystem aufzubauen und für den Laborbetrieb zur Vorführung zu nutzen.

Projekte

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Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing.
Walter Czarnetzki
Leitung

Anschrift

Labor für Wärme- und Strömungstechnik - LWS Hochschule Esslingen

Kanalstraße 33
73728 Esslingen

Tel.: +49 (0)711-397-3002
Fax: +49 (0)162-1077099
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