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Realisierung eines schaltbaren Wärmewiderstandes mit magneto-rheoloischen Fluiden

 
: Kepstein, S.

Zittau/Görlitz, 2011, 86 S.
Zittau/Görlitz, Hochschule, Dipl.-Arb., 2011
Deutsch
Diplomarbeit
Fraunhofer IWU ()
magnetorheologisches Fluid; schaltbare Wärmeleitung; Adaptronik; Modellbildung; Wärmewiderstand

Abstract
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Realisierung eines steuerbaren thermischen Widerstandes unter Verwendung eines heterogenen Stoffgemisches. Dieses besteht aus magnetisierbaren Feststoffpartikeln in einer Trägerflüssigkeit, welches bei Anlegen eines Magnetfeldes seine Wärmeleitfähigkeit erhöht. Jenen Effekt gilt es qualitativ und quantitativ durch geeignete Mittel zu bestimmen. Zunächst wird ein Überblick zu den physikalischen Grundlagen der magnetorheologischen Fluide und des thermischen Energietransportes gegeben. In diesem werden die wichtigsten Eigenschaften sowie fehlende Beschreibungen, die Beweggrund für die Anfertigung dieser Arbeit sind, vorgestellt. Weiterhin befasst sich ein Kapitel mit der Vorstellung bestehender Modelle zur Berechnung der Wärmeleitfähigkeit von verschiedenartigen Gemischen. Nachfolgend wird die Konstruktion des Versuchsaufbaues, welche auf der Grundlage unterschiedlicher Konstruktionsvarianten zur Gestaltung des schaltbaren Wärmeüberganges sowie zur Erzeugung des Magnetfeldes entwickelt wurde, beschrieben. Diese Vorzugsvariante dient zur Messung der Wärmeleitfähigkeit des zu untersuchenden Stoffes. Vorher wird jedoch das Verhalten von magnetorheologischen Fluiden im magnetisierten Zustand theoretisch durch ein Modell untersucht. Mit den gewonnenen Erkenntnissen der Modellbildung findet abschließend eine Überprüfung der experimentellen Ergebnisse statt. Die Untersuchungen sind dabei in zwei Teile gegliedert. Zum einen in eine Messung der Wärmeleitfähigkeit ohne und zum anderen in eine Messung mit Magnetfeld. Damit soll die relative Änderung der Wärmeleitfähigkeit des MRFs vom "normalen" zum "leitfähigen" Zustand verdeutlicht werden.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-183316.html