Im Rahmen der vorliegenden Untersuchungen wurde das zeitabhängige Strömungsfeld in einem Seitenkanalverdicher unter Verwendung der reynoldsgemittelten Navier-Stokes-Gleichungen für mehrere Kennlinienpunkte numerisch berechnet und mit den Ergebnissen bereits vorhandener Messungen verglichen. Es konnte gezeigt werden, dass es mit Hilfe des zeitabhängigen Berechnungsverfahrens möglich ist, die Kennlinie eines Seitenkanalverdichters (Massestrom als Funktion der Druckdifferenz) mit guter Genauigkeit zu berechnen. Hierbei zeigte sich, dass die Berechnungsergebnisse stark von der Wahl des verwendeten Turbulenzmodells abhängen. Weiterhin konnten tieffrequente Strömungszustände, die von akustischen Messungen her bekannt waren, in den Ergebnissen der Berechungen nachgewiesen werden.

Im Rahmen der vorliegenden Untersuchungen wurde das zeitabhängige Strömungsfeld in einem Seitenkanalverdicher unter Verwendung der reynoldsgemittelten Navier-Stokes-Gleichungen für mehrere Kennlinienpunkte numerisch berechnet und mit den Ergebnissen bereits vorhandener Messungen verglichen. Es konnte gezeigt werden, dass es mit Hilfe des zeitabhängigen Berechnungsverfahrens möglich ist, die Kennlinie eines Seitenkanalverdichters (Massestrom als Funktion der Druckdifferenz) mit guter Genauigkeit zu berechnen. Hierbei zeigte sich, dass die Berechnungsergebnisse stark von der Wahl des verwendeten Turbulenzmodells abhängen. Weiterhin konnten tieffrequente Strömungszustände, die von akustischen Messungen her bekannt waren, in den Ergebnissen der Berechungen nachgewiesen werden.

Die Arbeit zeigt Möglichkeiten zur Erzeugung und Anwendung zeitlich veränderlicher Gasvolumenströme beim Schutzgasschweißen auf. Es wird ein System zur Erzeugung definiert gepulster Gasströme vorgestellt, das einfach in bestehende Anlagentechnik integriert werden kann. Der Einfluss eines aktiv geregelten Gasstroms auf die Kaltgasströmung und hervorgerufene Effekte im Lichtbogenprozess werden grundlegend untersucht. Darauf basierend werden sinnvolle Parameterbereiche abgeleitet. Anhand der Auswertung von Schweißversuchen werden verfahrensspezifische Vorteile sowie technologische Grenzen bei Anwendung der Gaspulstechnik zum Schutzgasschweißen dargelegt. / This thesis shows the possibilities for the creation and application of temporally varying gas flow rates for gas-shielded arc welding. A system for generation of defined pulsed volume flows is presented, which can be easily integrated into existing welding equipment. The influence of an actively regulated gas flow rate on the pure gas flow and caused effects in the arc process are investigated. Based on this an array of appropiate parameters are derived. By means of the evaluation of welding tests process specific advantages as well as technological limits for using pulsed gas flows for gas-shielded arc welding are demonstrated.

In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, wie sich instationäre Plasma- und Fördergasvolumenströme nutzen lassen, um den Plasma-Pulver-Auftragschweißprozess in seiner Gesamtheit zu beeinflussen. Dabei wurden die Veränderungen in der Lichtbogencharakteristik, der Pulverzuführung und insbesondere dem Schmelzbad analysiert und in einem theoretischen Prozessmodell zusammengefasst. Die gewonnenen Ergebnisse und die aufgezeigten Wirkzusammenhänge konnten in der Folge dazu genutzt werden, die Hartstoffverteilung in Pseudolegierungen und den mikrostrukturellen Aufbau geschweißter konventioneller Hartschichten zu modifizieren. / In the present studies it is examined, how unsteady gas flows can be used to modify the plasma transfer arc welding process in its entirety. In the first step it was analysed in which different ways non-steady-state plasma and transport gas flows influence the arc characteristics, the powder transport and the melt bead properties. With the obtained results a theoretical model was developed, to describe the observed behaviours and understand the coherences. Subsequently the preliminary findings were used to alter the distribution of tungsten-carbide in a welded hardface composite coating and to modify the microstructure of a conventional alloy welded with the plasma transfer arc process.

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Die Arbeit zeigt Möglichkeiten zur Erzeugung und Anwendung zeitlich veränderlicher Gasvolumenströme beim Schutzgasschweißen auf. Es wird ein System zur Erzeugung definiert gepulster Gasströme vorgestellt, das einfach in bestehende Anlagentechnik integriert werden kann. Der Einfluss eines aktiv geregelten Gasstroms auf die Kaltgasströmung und hervorgerufene Effekte im Lichtbogenprozess werden grundlegend untersucht. Darauf basierend werden sinnvolle Parameterbereiche abgeleitet. Anhand der Auswertung von Schweißversuchen werden verfahrensspezifische Vorteile sowie technologische Grenzen bei Anwendung der Gaspulstechnik zum Schutzgasschweißen dargelegt. / This thesis shows the possibilities for the creation and application of temporally varying gas flow rates for gas-shielded arc welding. A system for generation of defined pulsed volume flows is presented, which can be easily integrated into existing welding equipment. The influence of an actively regulated gas flow rate on the pure gas flow and caused effects in the arc process are investigated. Based on this an array of appropiate parameters are derived. By means of the evaluation of welding tests process specific advantages as well as technological limits for using pulsed gas flows for gas-shielded arc welding are demonstrated.

Reservoir testing and analysis are fundamental tools in understanding reservoir hydraulics and hence forecasting reservoir responses. The quality of the analysis is very dependent on the conceptual model used in investigating the responses under different flowing conditions. The use of reservoir testing in the characterization and derivation of reservoir parameters is widely established, especially in conventional oil and gas reservoirs. However, with depleting conventional reserves, the quest for unconventional reservoirs to secure the increasing demand for energy is increasing; which has triggered intensive research in the fields of reservoir characterization. Gas hydrate reservoirs, being one of the unconventional gas reservoirs with huge energy potential, is still in the juvenile stage with reservoir testing as compared to the other unconventional reservoirs. The endothermic dissociation hydrates to gas and water requires addressing multiphase flow and heat energy balance, which has made efforts to develop reservoir testing models in this field difficult. As of now, analytically quantifying the effect on hydrate dissociation on rate and pressure transient responses are till date a huge challenge. During depressurization, the heat energy stored in the reservoir is used up and due to the endothermic nature of the dissociation; heat flux begins from the confining layers. For Class 3 gas hydrates, just heat conduction would be responsible for the heat influx and further hydrate dissociation; however, the moving boundary problem could also be an issue to address in this reservoir, depending on the equilibrium pressure. To address heat flux problem, a proper definition of the inner boundary condition for temperature propagation using a Clausius-Clapeyron type hydrate equilibrium model is required. In Class 1 and 2, crossflow problems would occur and depending on the layer of production, convective heat influx from the free fluid layer and heat conduction from the cap rock of the hydrate layer would be further issues to address. All these phenomena make the derivation of a suitable reservoir testing model very complex. However, with a strong combination of heat energy and mass balance techniques, a representative diffusivity equation can be derived. Reservoir testing models have been developed and responses investigated for different boundary conditions in normally pressured Class 3 gas hydrates, over-pressured Class 3 gas hydrates (moving boundary problem) and Class 1 and 2 gas hydrates (crossflow problem). The effects of heat flux on the reservoir responses have been addressed in detail.

В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований процесса обезвоживания тонкодисперсной суспензии глубоководных органо-минеральных осадков Черного моря в фильтровально-пульсационной машине определены основные ее параметры, а также установлены зависимости этих параметров от показателей процесса фильтрования. Разработаны конструкция фильтровально-пульсационной машины и методика расчета ее параметров применительно к морским органо-минеральным осадкам, а также обоснованы рациональные режимные и конструктивные параметры данной машины. / Die Dissertation begründet die Parameter der pulsierenden Filtermaschine zur Entwässerung feindisperser Suspension, organisch-mineralische Tiefsee-Sedimente aus dem Schwarzen Meer, welche aufgrund der theoretischen und experimentallen Untersuchungen des Filtrationsprozesses beim statischen und pulsierenden Druck, sowie der entwickelten Abhängigkeiten dieser Parameter von Suspensionseigenschaften und Filtrationskennwerten definiert werden können. Es wurde eine neue Konstruktion der pulsierenden Filtermaschine und eine Methodik zur Parameterberechnung in Bezug auf marine Sedimentsuspension entwickelt, sowie die rationellen Betriebs- und Konstruktionsparameter der pulsierenden Filtermaschine definiert. Dabei wurde auch die Effizienz unter Einsatz von pulsierenden im Vergleich zum statischen Druck bei der Sedimententwässerung bewertet.

In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, wie sich instationäre Plasma- und Fördergasvolumenströme nutzen lassen, um den Plasma-Pulver-Auftragschweißprozess in seiner Gesamtheit zu beeinflussen. Dabei wurden die Veränderungen in der Lichtbogencharakteristik, der Pulverzuführung und insbesondere dem Schmelzbad analysiert und in einem theoretischen Prozessmodell zusammengefasst. Die gewonnenen Ergebnisse und die aufgezeigten Wirkzusammenhänge konnten in der Folge dazu genutzt werden, die Hartstoffverteilung in Pseudolegierungen und den mikrostrukturellen Aufbau geschweißter konventioneller Hartschichten zu modifizieren. / In the present studies it is examined, how unsteady gas flows can be used to modify the plasma transfer arc welding process in its entirety. In the first step it was analysed in which different ways non-steady-state plasma and transport gas flows influence the arc characteristics, the powder transport and the melt bead properties. With the obtained results a theoretical model was developed, to describe the observed behaviours and understand the coherences. Subsequently the preliminary findings were used to alter the distribution of tungsten-carbide in a welded hardface composite coating and to modify the microstructure of a conventional alloy welded with the plasma transfer arc process.

Reservoir testing and analysis are fundamental tools in understanding reservoir hydraulics and hence forecasting reservoir responses. The quality of the analysis is very dependent on the conceptual model used in investigating the responses under different flowing conditions. The use of reservoir testing in the characterization and derivation of reservoir parameters is widely established, especially in conventional oil and gas reservoirs. However, with depleting conventional reserves, the quest for unconventional reservoirs to secure the increasing demand for energy is increasing; which has triggered intensive research in the fields of reservoir characterization. Gas hydrate reservoirs, being one of the unconventional gas reservoirs with huge energy potential, is still in the juvenile stage with reservoir testing as compared to the other unconventional reservoirs. The endothermic dissociation hydrates to gas and water requires addressing multiphase flow and heat energy balance, which has made efforts to develop reservoir testing models in this field difficult. As of now, analytically quantifying the effect on hydrate dissociation on rate and pressure transient responses are till date a huge challenge. During depressurization, the heat energy stored in the reservoir is used up and due to the endothermic nature of the dissociation; heat flux begins from the confining layers. For Class 3 gas hydrates, just heat conduction would be responsible for the heat influx and further hydrate dissociation; however, the moving boundary problem could also be an issue to address in this reservoir, depending on the equilibrium pressure. To address heat flux problem, a proper definition of the inner boundary condition for temperature propagation using a Clausius-Clapeyron type hydrate equilibrium model is required. In Class 1 and 2, crossflow problems would occur and depending on the layer of production, convective heat influx from the free fluid layer and heat conduction from the cap rock of the hydrate layer would be further issues to address. All these phenomena make the derivation of a suitable reservoir testing model very complex. However, with a strong combination of heat energy and mass balance techniques, a representative diffusivity equation can be derived. Reservoir testing models have been developed and responses investigated for different boundary conditions in normally pressured Class 3 gas hydrates, over-pressured Class 3 gas hydrates (moving boundary problem) and Class 1 and 2 gas hydrates (crossflow problem). The effects of heat flux on the reservoir responses have been addressed in detail.