Computer & Technik

Computer & Technik

EINE TECHNOLOGIE DER INFORMATION

Die Methoden zur Dimensionierung und Einstufung von Prozessanlagen werden dank der Fortschritte in der Computertechnologie immer präziser. Um die lokalen Strömungs- und Temperaturbedingungen zu berücksichtigen, werden Wärmetauscher mit hochpräzisen Vorhersagemethoden und komplexen numerischen Techniken konstruiert. Die Verschmutzungskontrolle wandelt sich von einer Kunst zu einer wissenschaftlich fundierten Technologie. Ohne genaue Methoden zur Verschmutzungsvorhersage und Strategien zur Verminderung der Verschmutzung, die in den Konstruktionsprozess integriert werden können, werden die wahren Vorteile von hochentwickelten Konstruktionscodes nicht realisiert werden. Fouling-Daten, die in der Literatur, in Betriebstagebüchern und Studien verstreut sind, können jetzt dank der jüngsten Fortschritte in der Computertechnologie produktiv genutzt werden. Das langfristige Ziel der Industrie ist es, einen wissensbasierten Rahmen für die Auslegung und den Betrieb von Wärmetauschern mit dem geringsten Wasserfouling zu schaffen. Im Folgenden werden die wichtigsten Hindernisse bei der Entwicklung eines wissensbasierten Systems genannt:

  1. Datenerfassung und Organisation für Bewuchs
  2. Forschungsorganisationen und Industrie haben einfachen Zugang zu den Daten.
  3. Entwicklung eines logischen Schemas zur Entschlüsselung von Bewuchsdaten
  4. Anerkennung solcher wissensbasierten Systeme durch die Industrie

Die in der Literatur veröffentlichten Daten und Analysen zum Fouling werden oft nicht ausreichend genutzt. Die Zusammenstellung und Organisation von Bewuchsdaten sind wichtige Aufgaben und Hindernisse für Forschungsorganisationen und die Industrie, um diese Daten effizient nutzen zu können. Im Vergleich zu anderen Bereichen des Ingenieurwesens ist diese Aufgabe für die Fouling-Minderungs-Technologie noch kritischer. Es ist schwer zu glauben, dass für einen gegebenen Satz von Parametern eine einzige Assoziation gefunden werden kann, die zur Vorhersage der Bewuchsrate oder zur Bewertung der Bewuchsschwelle verwendet werden kann. Für einen gegebenen Satz von Bedingungen muss man sich auf den bestmöglichen Ansatz zur Minimierung des Foulings verlassen. In Ermangelung solcher Daten werden Abmilderungsansätze entweder übermäßig genutzt, was zu hohen Chemikalienkosten führt, oder zu wenig genutzt, was zu hohen Wartungs- und Produktionskosten führt. Perrakis et al. [54] schlugen eine Methode zur Zusammenstellung von Verschmutzungsdaten aus der Literatur vor. Um eine solch umfangreiche Datensammlung und -organisation durchzuführen, ist eine groß angelegte gemeinschaftliche Anstrengung erforderlich. Die Daten und Analysen zum Fouling müssen durch physikalische und chemische Kriterien ergänzt werden, ohne die die Daten unbrauchbar sind.

Der nächste Schritt in der Informationstechnologie ist die Erstellung eines logischen Rahmens, um die Ergebnisse mithilfe der Datenbank zu analysieren. Faltzin et al. [13] untersuchten eine mögliche Methode zur Auswahl einer Bewuchskontrolltechnik mithilfe eines sogenannten Expertenschemas. Bevor jedoch ein solches Expertensystem erstellt werden kann, muss zunächst ein wissensbasiertes System erstellt werden, das auf Fouling-Daten zugreifen und diese interpretieren kann. Abbildung 19 zeigt, wie die Argumentation von wissensbasierten Systemen organisiert werden kann. Es handelt sich um ein computergestütztes Werkzeug, das Ingenieure bei der Auslegung und dem Betrieb von Wärmetauschern mit der bestmöglichen Fouling-Minderungstechnik unterstützt.

Computer werden auf viele verschiedene Arten eingesetzt.

Die Computertechnologie entwickelt sich rasend schnell weiter. Nahezu jeden Monat werden neue Computer und Updates für bestehende Computer mit jeweils neuen Funktionen verfügbar. Eine Maschine, die früher einen ganzen Raum einnahm, ist auf ein kleines integriertes Schaltkreismodul auf einer Platine mit viel mehr Rechenleistung verkleinert worden. Das geringe Gewicht und die hohe Rechenleistung sind für den Einsatz in Flugzeugen geeignet und werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Einzelne Computer, die derzeit für die Flugsteuerung, die Navigation, die Luftdaten und die Erkennung von Bedrohungen verwendet werden, können leicht durch einen einzigen hochentwickelten Computer ersetzt werden, der alle diese Funktionen und noch viele mehr beinhaltet. Diese neue Technologie ist zweifelsohne diejenige, die kurz- und langfristig die weitreichendsten Auswirkungen auf die Besatzungssysteme haben wird.