Im Vortrag werden alle derzeit bestehenden Simulations-Werkzeuge im Überblick vorgestellt und deren Anwendung an einzelnen Beispielen verdeutlicht. Desweiteren beinhaltet der Beitrag die Vorstellung der wesentlichen Neuerungen der Pro/ENGINEER Version Wildfire 5 auf dem Gebiet Simulation. Dabei wird auf die Dynamische Analyse und die Erweiterungen in Mechanica besonders eingegangen.

Wie vermischen sich Kraftstoff und Luft, wenn ein flüssiger Kraftstoff in einer Umgebung eingespritzt und zerstäubt wird, deren Parameter Druck und Temperatur den kritischen Druck und die kritische Temperatur des Kraftstoffs überschreiten? In dieser Arbeit wurden Experimente basierend auf Raman-spektoskopischen Methoden zur Gemischbildung unter eben solchen Bedingungen durchgeführt. Ziel der Arbeit war der experimentelle Nachweis der Möglichkeit einphasiger Gemischbildung, d.h. des Übergangs von eingespritztem Kraftstoff in das überkritische Regime, und von da Mischung mit der umgebenden initial überkritischen Stickstoffphase ohne Auftreten von Phasengrenzen. Dazu war es nötig, das Zweiphasengebiet der eingesetzten Stoffe exakt zu charakterisieren (die Gas-Flüssig-Gleichgewichte zu messen), und die Temperatur der Flüssigphase zuverlässig während der Gemischbildung zu messen. Mittels eines Mikrokapillar-Aufbaus wurden Daten zu Gas-Flüssig-Gleichgewichten (engl. Vapor-liquid-equilibria, VLE) bei hohen Drücken und Temperaturen erhoben. Dazu wurden unter kontrollierten Bedingungen phasenspezifische Raman-Spektren der Gas- und der Flüssigphase gemessen, aus denen sich in-situ die Gemischzusammensetzung der Phasen ermitteln ließ. Desweiteren wurden Methoden zur Bestimmung der Temperatur der Flüssigphase erarbeitet, sowie eine Methode zur Unterscheidung von Gas- und Flüssiganteil anhand der Raman-Spektren. Die letzten Methoden basieren auf einer Auswertung des Signals der Hydroxyl-Gruppe von Ethanol, welches in der vorliegenden Arbeit als Kraftstoff-Surrogat verwendet wurde. Danach wurden diese Methoden in einer Hochdruck-Hochtemperatur-Einspritzkammer eingesetzt. Hier wurde Kraftstoff unter realistischen Motorbedingungen eingespritzt, und Raman-Spektroskopie zeitlich und örtlich aufgelöst im entstehenden Spray angewandt. Dies erlaubte die Untersuchung der Gemischbildung ohne Beeinträchtigung des Systems, wie etwa durch Zugabe von Marker-Stoffen oder den Einsatz invasiver Messtechniken. Die gewonnenen VLE-Daten stellen eine erhebliche Verbesserung der Datengrundlage in diesem Druck- und Temperaturbereich dar, da Literaturdaten hier rar sind. Der realisierte Mikrokapillar-Aufbau benötigt nur minimale Volumina an Flüssigkeit und Gas, und lässt vielfältige weitere Einsatzmöglichkeiten wie etwa die Messung von VLE-Daten anderer Stoffe oder auch ternärer Gemische, oder die Untersuchung chemischer Reaktionen zu. Gleichgewichte stellen sich aufgrund des hohen Oberflächen-Volumen-Verhältnisses und der insgesamt kurzen Weglängen schnell ein. Die Zuverlässigkeit der gewonnenen Daten konnte durch Vergleich mit den wenigen vorhandenen Literaturdaten gezeigt werden. Bei Vorliegen von Wasserstoffbrückenbindungen konnte die Zuverlässigkeit und Überlegenheit der Raman-Thermometrie basierend auf der „integrated absolute difference spectroscopy“ gezeigt werden, außerdem erlaubt das charakteristische Raman-Signal der Hydroxyl-Gruppe in Wasserstoff-brückenbindung eine Unterscheidung von Gas- und Flüssigphase in überlagerten Spektren. Zum Nachweis der Durchführbarkeit einer solchen Unterscheidung wurde eine Methode entwickelt, um mittels unterschiedlicher Trigger-Signale phasenspezifische Messungen ohne Überlagerung durch eine alternierende Phase durchzuführen. Die gemessenen, örtlich und zeitlich aufgelösten Daten zur Gemischbildung im Spray erlauben die thermodynamische Charakterisierung der Gemischbildung anhand der ermittelten Parameter „globale Gemischzusammensetzung“, „Flüssigphasenanteil“ und „Flüssigphasentemperatur“. Die Ergebnisse zeigten für hohe Umgebungsdrücke und Temperaturen, dass die Flüssigphase Temperaturen jenseits ihrer kritischen Temperatur erreichen kann. Dies lieferte den Nachweis des Auftretens einphasiger Gemischbildung.:I Abbreviations and symbols II Figures III Tables 1. Introduction 2. State of the art 2.1.1. Objective of this thesis 3. Application-oriented fundamentals 3.1. Thermodynamic states 3.1.1. Single-component systems 3.1.2. Multi-compound systems 3.2. Micro-fluidic systems 3.3. Spray break-up 3.4. Raman spectroscopy 3.4.1. Fundamentals 3.4.2. Quantifiability of Raman signals 3.4.3. Liquid fraction determination 3.4.4. Raman thermometry 4. Vapor-Liquid-Equilibra – Experimental setup 4.1. Overview and auxiliary equipment 4.2. Heating system 4.3. Raman probe 4.4. Light guard technique 4.5. Materials and Experiments 5. Vapor-Liquid-Equilibria – Results and discussion 5.1. Data evaluation 5.2. Calibration 5.3. Liquid film correction 5.4. Results ethanol/nitrogen 5.5. Results decane/nitrogen 5.6. Raman thermometry 6. Sprays – Experimental Setup 6.1. Overview and auxiliary equipment 6.2. Calibration setup 6.3. Spray excitation and detection 6.4. Investigated conditions 7. Sprays – Results and discussion 7.1. Data evaluation 7.1.1. Fuel fraction determination 7.1.2. Liquid fraction determination 7.1.3. Liquid temperature determination 7.2. Calibration results 7.3. Spray results 8. Conclusion 9. References / How do fuel and air mix, when liquid fuel is injected and atomized in an environment with parameters pressure and temperature exceeding the respective critical ones of the fuel? In this work, experiments on mixture formation at such conditions based on methods of Raman spectroscopy were performed. Objective of the work was the experimental proof of single-phase mixing, i.e. the transition of injected fuel into the supercritical regime, and therein mixture with the surrounding initially supercritical nitrogen atmosphere without the formation of phase boundaries. To this end, the characterization of the two-phase regime was necessary (i.e. the measurement of the vapor-liquid-equlibria), and the reliable determination of the temperature of the liquid phase during mixture formation. Data on vapor-liquid-equilibria (VLE) were measured in a micro-capillary setup at high temperatures and pressures. To this end, phase-specific Raman spectra of the liquid and the vapor phase were measured at well-controlled conditions, from which the mixture composition of the respective phases was derived in-situ. Furthermore, Methods for the determination of the liquid phase temperature were developed, as well as an approach for the differentiation of the liquid phase signal from the vapor phase signal. The two latter methods exploit the specific signal of the hydroxyl-group of ethanol, which served as a fuel surrogate in this work. In the next step, these methods were applied in a high pressure, high temperature injection chamber. Here, fuel was injected at realistic engine-like conditions, and Raman spectroscopy was applied temporally and spatially resolved across the created spray cone. This approach allowed the Investigation of the mixture formation without affecting the system, compared to e.g. the addition of markers or the use of invasive measurement techniques. The gathered data are a significant addition to the scarce data base available in this pressure and temperature range. The realized micro-capillary setup needs only minimal volume of fluids, and allows various other operational Scenarios like the measurement of VLE data of other components, binary or ternary, or the Investigation of chemical reactions. Equilibria form very fast due to the high surface-to-volume ratio and the short path lenghts. The reliability of the gathered data were shown by comparison with literature. With the presence of hydrogen bonds, the reliability and superiority of the Raman thermometry based on the 'integrated absolute difference spectroscopy' was shown. Furthermore, the characteristic Raman signal of the hydroxyl-group allows for the differentiation of the vapor- and liquid-phase contributions in superimposed spectra from vapor- and liquid-phase. For the proof of feasibility of such a differentiation, a sophisticated method for the phase-specific measurements was developed by exploiting distinctive trigger Signals from the phases, allowing measurements in one phase without cross-talk from the alternating phase. The temporally and spatially resolved data measured during mixture formation in the spray lead to the thermodynamic characterization of the mixture formation with respect to the Parameters 'global mixture composition', 'liquid phase fraction', and 'liquid phase temperature'. The results for high pressures and temperatures inside the chamber show that the liquid or liquid-like phase can reach temperatures exceeding the critical temperature of the fuel. This provides the proof a the existance of single-phase mixing.:I Abbreviations and symbols II Figures III Tables 1. Introduction 2. State of the art 2.1.1. Objective of this thesis 3. Application-oriented fundamentals 3.1. Thermodynamic states 3.1.1. Single-component systems 3.1.2. Multi-compound systems 3.2. Micro-fluidic systems 3.3. Spray break-up 3.4. Raman spectroscopy 3.4.1. Fundamentals 3.4.2. Quantifiability of Raman signals 3.4.3. Liquid fraction determination 3.4.4. Raman thermometry 4. Vapor-Liquid-Equilibra – Experimental setup 4.1. Overview and auxiliary equipment 4.2. Heating system 4.3. Raman probe 4.4. Light guard technique 4.5. Materials and Experiments 5. Vapor-Liquid-Equilibria – Results and discussion 5.1. Data evaluation 5.2. Calibration 5.3. Liquid film correction 5.4. Results ethanol/nitrogen 5.5. Results decane/nitrogen 5.6. Raman thermometry 6. Sprays – Experimental Setup 6.1. Overview and auxiliary equipment 6.2. Calibration setup 6.3. Spray excitation and detection 6.4. Investigated conditions 7. Sprays – Results and discussion 7.1. Data evaluation 7.1.1. Fuel fraction determination 7.1.2. Liquid fraction determination 7.1.3. Liquid temperature determination 7.2. Calibration results 7.3. Spray results 8. Conclusion 9. References

This project explores vagueness in space and how it can help us train and sharpen our senses as designers and architects to adapt to the realities of scarcity and how to make less-extractive processes of creating space. Using ephemeral but recurring phenomena such as air flow, reflections, refractions of light and moist in architecture as inspiration, I seek to make everyday-spaces, such as underneath a wash basin, a radiator or behind a door, interesting again. With methods inspired by the land art movement to find new ways of seeing interior spaces, I use attentiveness and the idea to not destroy or disturb to observe already existing spaces. The project seeks to tell a story of neglected beauty in forgotten spaces and translating them into (im)material architectural spatial installations.  I hope this project can bring an understanding that protecting and appreciating what we already have is probably more sustainable than constantly changing and readjusting spaces to fit our wants and what we think we need. To train our senses and get new ideas of beauty and function in already existing interior spaces, brings what is out of focus into the light. This might be a way to partly slow down the industry of interiors and redirect how we work as architects and designers to understand that everything doesn’t need to change, but if we seek change, we can do it by immaterial phenomena, such as light through the interstices, that will occur as long as there is life.

In dieser Arbeit wird der Wärmeübergang bei der Tropfenkondensation aus feuchter, turbulent strömender Luft experimentell untersucht. Die Versuchsstrecke besteht aus einem horizontalen Kanal in den Abmessungen (12 × 32 × 750) mm . Die Kondensation findet auf einem mit Kunststoff beschichteten Wärmestromsensor statt, der in einer der vertikalen Kanalwände bündig eingelassen ist. Experimentell erfasst werden der Wärmedurchgangswiderstand der Kondensatschicht durch Anwendung eines theromografischen Verfahrens sowie der in den Sensor eindringende Wärmestrom. Messergebnisse werden für verschiedene Strömungsgeschwindigkeiten, Luftfeuchten und -temperaturen, sowie für variierende Temperaturen der Sensoroberfläche gewonnen. Die Messergebnisse werden mit den Vorhersagen eines aus dem Kontext der Filmkondensation entlehnten Modells verglichen. Systematische Abweichungen konnten mit der Größe der Tropfen auf der Oberfläche korreliert werden. Die ermittelten Korrelationsgleichungen werden angegeben. Die Übertragbarkeit des hier entwickelten Ansatzes auf andere Geometrien und Randbedingungen konnte durch seine Anwendung auf externe Messdaten gezeigt werden.

Providing mobile broadband (MBB) coverage to passengers in planes (and other yingobjects) has been one of the very important requirements by airline industry for sometime. With the emergence of high-capacity wireless network concepts, there is a renewedeort in dening systems based on 5G (also dened as NR, new radio) for air-to-ground(A2G) communication. When passenger planes have been taken into consideration, a fewhundreds of passengers may need to be supported, thus requiring a high-capacity backhaullink. When 5G is used for such A2G link, beamforming and other advanced physicallayer techniques can be used between the ground stations and ying objects to obtainhigh-data rate and reliable new radio link. This masters thesis work includes link andsystem level evaluations of such NR systems when beamforming, large bandwidth, higherantenna gains, coordination between ground stations, etc., are deployed. The evaluationswere carried out in Ericsson's internal state-of-the-art simulators. The study providesbaseline for system design principles for future A2G system based on NR. Also a properpropagation model for A2G communication has been identied and beamforming solutionwith other related techniques that could be used in A2G scenario have been investigated. / Att tillhandahålla mobil bredbandstäckning till passagerare i flygplan (samt andraluftburna föremål) har varit ett viktigt krav från flygsindustrin på senare tid. Medframväxten av trådlösa nätverkskoncept med hög kapacitet har en förnyad insats uppståttför att definiera system baserade på 5G (också kallat New Radio (NR)) för Airplane-to-Ground (A2G) kommunikation. För passagerarplan så kan hundratals passagerare behövatäckning, vilket kräver en backhaul-länk med hög kapacitet. När 5G används för en sådanA2G-länk så kan såkallad lobformning och andra avancerade tekniker användas mellanmarkstationerna och flygande objekt för att erhålla hög datahastighet och tillförlitlig radiolänk. I denna uppsats ingår länk- och systemnivåutvärderningar av sådana NR-systemnär lobformning, stor bandbredd, antenn-amplifikation, koordinering mellan markstationeretc utplaceras. Utvärderingarna genomfördes i Ericssons interna simulatorer. Studienger vägledning för principer inom systemdesign för framtida A2G-system baserat på NR.En lämplig utbredningsmodell för radiovågor för A2G-kommunikation har identifieratsoch en metod för lobformning och andra relaterade tekniker som kan användas i A2Gscenariothar också undersökts.

Forskning inom motorutveckling bedrivs för att möta kommande emissionskrav och samtidigt minska bränsleförbrukningen. Kommande förbud mot dieseldrivna fordon planeras i flera städer runt om i världen. Alternativa bränsle som exempelvis naturgas ses som en lovande ersättning även för tunga fordon. Metan som är huvudkomponenten av naturgas har en fördelaktigt förhållande mellan väte och kol vilket gör den attraktiv för CO2-reducering. Hur som helst, bränslets låga cetantal och den höga aktiveringsenergin som krävs för att tända naturgas förutsätter tändstiftsantändning.En fördel av att använda en encylindrig motor inom forskning är möjligheten att studera fenomen utan negativa gasväxlingsinteraktioner från intilliggande cylindrar. Jämfört med en fullmotor möjliggörs även ett snabbare utbyte av motordelar samt lägre bränsleförbrukning.Fokus för detta examensarbete var genomförandet av ett flexibelt bränslesystem för en tändstiftsantänd encylindrig motor. Motorn är en tändstiftsantänd Scania 9 liters som modifieras för encylinder körning. Flexibilitet som t.ex. laddningshomogenitet, selektiv fyllning av inloppsporter och förberedelser för direktinsprutning av flytande bränsle realiserades. För enkel användning är motorn styrd av en eftermarknadsmotorstyrenhet som använder ett användarvänligt grafiskt gränssnitt för ändring av driftsparametrar. Säkerhetshänsyn vid blandning av gasformiga bränsle och luft långt innan inloppsporterna har implementerats. / Most of the fundamental research in internal combustion engines is driven by the ever-increasing stringency of emissions regulations along with the need for increased fuel economy. The proposed ban on diesel vehicles in several cities around the world combined with extensive availability, has made natural gas a promising substitute even for heavy-duty applications. The high hydrogen-to-carbon ratio of methane, the major component of natural gas, makes it attractive from an emissions reduction perspective. CO2 emissions from natural gas combustion are particularly low. However, the low cetane number and high activation energy required to ignite natural gas, requires spark-ignition.In a research setting, it is often advantageous to have a single cylinder engine. The main benefit is the ability to study phenomena without adverse interactions which multi-cylinder operation may cause. This is especially important for gas-exchange studies. Quicker replacement of parts and lower fuel consumption are secondary benefits.The focus of this thesis was the implementation of a flexible fueling system for a single cylinder spark-ignited engine. The engine is a Scania 9-liter spark-ignited engine modified for single cylinder operation. Flexibility in terms of charge homogeneity, selective intake port filling and provisions for liquid fuel direct injection have been provided. For ease of use, the engine is controlled by an aftermarket engine control unit with a graphical user interface for configuration. Safety considerations when mixing gaseous fuels and air well upstream of the intake ports have been implemented.

Two-dimensional covalent organic frameworks (2D COFs) have attracted attention as versatile active materials in many applications. Recent advances have demonstrated the synthesis of monolayer 2D COF via an air–water interface. However, the interfacial 2D polymerization mechanism has been elusive. In this work, we have used a multiscale modeling strategy to study dimethylmethylene-bridged triphenylamine building blocks confined at the air–water interface to form a 2D COF via Schiff-base reaction. A synergy between the computational investigations and experiments allowed the synthesis of a 2D-COF with one of the linkers considered. Our simulations complement the experimental characterization and show the preference of the building blocks to be at the interface with a favorable orientation for the polymerization. The air–water interface is shown to be a key factor to stabilize a flat conformation when a dimer molecule is considered. The structural and electronic properties of the monolayer COFs based on the two monomers are calculated and show a semiconducting nature with direct bandgaps. Our strategy provides a first step toward the in silico polymerization of 2D COFs at air–water interfaces capturing the initial steps of the synthesis up to the prediction of electronic properties of the 2D material.

We describe the oxygenation of tertiary arylamines, and the amination of tertiary arylamines and phenols. The key step of these coupling reactions is an iron-catalyzed oxidative C−O or C−N bond formation which generally provides the corresponding products in high yields and with excellent regioselectivity. The transformations are accomplished using hexadecafluorophthalocyanine−iron(II) (FePcF16) as catalyst in the presence of an acid or a base additive and require only ambient air as sole oxidant.

Single-atom catalysts (SACs), as promising alternatives to Pt-based catalysts, suffer from the limited choice of center metals and low single-atom loading. Here, we report a pentacoordinated Zr-based SAC with nontrivial axial O ligands (denoted O−Zr−N−C) for oxygen reduction reaction (ORR). The O ligand downshifts the d-band center of Zr and confers Zr sites with stable local structure and proper adsorption capability for intermediates. Consequently, the ORR performance of O−Zr−N−C prominently surpasses that of commercial Pt/C, achieving a half-wave potential of 0.91 V vs. reversible hydrogen electrode and outstanding durability (92 % current retention after 130-hour operation). Moreover, the Zr site shows good resistance towards aggregation, enabling the synthesis of Zr-based SAC with high loading (9.1 wt%). With the high-loading catalyst, the zinc-air battery (ZAB) delivers a record-high power density of 324 mW cm−2 among those of SAC-based ZABs.

På grund av fördelar som bland annat flexibilitet, kostnadsbesparingar, och ökat samarbete mellan anställda har konceptet öppna kontorslandskap blivit en trend över hela världen. Flera studier har dock påvisat konceptets nackdelar där anställda och organisationer i helhet påverkas negativt, men ändå fortsätter organisationer att omvandla sina cellkontor till öppna kontorslandskap. Vissa verkar tycka om öppna kontorslandskap medan andra är mer negativt inställda. Denna uppsats har i syfte att undersöka vad medarbetare tycker om öppna kontorslandskap. Undersökningen tog plats på en kundserviceavdelning på ett pappersföretag. Åtta respondenter intervjuades då en kvalitativ studie utfördes. Vi har använt oss av bekvämlighetsurval och till viss del strategiskt urval, då vi hade en bekant som arbetade i det öppna kontorslandskapet på pappersföretaget som kunde förse oss med respondenter av intresse för studien. Relevanta begrepp och teorier presenteras i teoriavsnittet, för att förse läsaren med information och kunskap inom ämnet. Dessa teorier används även för att utforma intervjuguiden och hitta teman i det insamlade materialet från intervjuerna. Dessa teman kunde vi även använda oss av när vi analyserade materialet. Resultatet visade att inställningen till öppna kontorslandskap är högst individuell. Även om hälften av respondenterna var mer positiva och den andra hälften var mer negativa, fann vi att det var individuella skillnader i varför de var positivt eller negativt inställda. De anställdas inställning grundar sig i tidigare erfarenheter av andra kontorstyper, samt faktorer på arbetsplatsen såsom ljud/buller, ljusförhållanden, och luftkvaliteten. Unika fynd i studien var tystnaden i det öppna kontorslandskapet och hur detta påverkade de anställda. Utmärkande med just denna studie är att de flesta ljudkällorna som orsakade buller återfanns utanför det öppna kontorslandskapet.