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Der o. g. Fachgebietsvertreter verfügt noch über umfängliche Arbeitsunterlagen aus seiner früheren Lehr- und Forschungstätigkeit an der Universität Siegen. Ausgewählte Inhalte hieraus, die er bisher nicht an anderer Stelle gefunden hat, sind auch heute nicht veraltet. Deshalb erscheint ihm eine Aufarbeitung derselben angebracht, um sie in eine zur Weitergabe geeignete Form zu bringen. In dieser Hinsicht sind bisher die beiden unten genannten Skripte entstanden, die eventuell noch zukünftige Überarbeitungen und Ergänzungen erfahren werden.

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Dimensionsanalyse für Ingenieure

Für Ingenieure, die im Studium Vorlesungen über Strömungslehre und Wärme-/Stoffübertragung gehört haben, sind oftmals die Begriffe "Dimensionsanalyse" und "dimensionslose Kennzahl" eng mit speziell diesen Fächern verbunden. Die vorliegende Schrift will durch eine geraffte Darstellung der dimensionstheoretischen Grundlagen und anhand vieler Anwendungsbeispiele auf ein fundiertes Verständnis dafür hinwirken, dass die Dimensionsanalyse als ein wichtiges Werkzeug ohne jede Einschränkung in allen Bereichen der Ingenieurwissenschaften zur Verfügung steht, wo es in Theorie und Experiment um den rationellen Umgang mit "physikalischen Größen" und "physikalischen Gleichungen" geht. So z. B. bei Forschungs- und Entwicklungsarbeiten um die Aufstellung von halbempirischen Gleichungen zu bestimmten technisch-physikalischen Sachverhalten oder um die Planung und Auswertung von Versuchen sowie um die Darstellung von Versuchsergebnissen.

Stoff-, Energiewandlung und Arbeitsleistung bei Verbrennungsmotoren

In Verbrennungsmotoren erfolgt eine Stoffwandlung durch Verbrennung, die sich für einen bestimmten Motorbetriebspunkt mit Hilfe der Elementbilanzen und unter Hinzunahme von auch fehlerbehafteten Abgasmesswerten vollständig beschreiben lässt (demonstriert durch ein mitgeteiltes Rechenprogramm). Dabei wird der Teilaufgabe "Bestimmung des Luftverhältnisses Lambda aus der Abgasanalyse" besondere Aufmerksamkeit gewidmet, mit dem Ergebnis, dass die Vielfalt der bekannten Lambda-Formeln nicht zu rechtfertigen ist. ● Die Stoffwandlung wird begleitet von einer Wandlung der mit dem Kraftstoff zugeführten chemischen Energie in mechanische Arbeit, Wärme und die innere Energie des heißen Abgasstromes. Hierzu werden verschiedene Möglichkeiten zur Formulierung der Energiebilanz aufgezeigt. ● Anhand des bekannten einfachen Viertaktzyklus und einer erweiterten Form desselben werden die grundsätzlichen dimensionslosen Einflussparameter für den Wirkungsgrad des Zyklus entwickelt und diskutiert.