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Based on experience in teaching programming, we developed the integrated development environment (IDE) 5Code especially to support beginners. As a first step, a simple, understandable formula was developed how to advance from the problem to the program in 5 operative steps:
read it → get it → think it → note it → code it.
In order to reduce the cognitive load of the learners effectively, 5Code was designed such that all 5 steps are permanently presented, accessible and executable. Thus, learners are provided with the entire programming context from presentation of the task via own notes and annotations to the code area. Learners can mark and annotate any part of the given task’s text; these annotations can be edited as notes with own comments. Furthermore, the notes can be dragged into the code area, where they are shown as comments in the coding language. Any modifications in the comments are synchronized between notes and code. 5Code is implemented as a web-application. It is used in university introductory courses on object oriented programming.
The organic Rankine cycle (ORC) is an established thermodynamic process that converts waste heat to electric energy. Due to the wide range of organic working fluids available the fluid selection adds an additional degree-of-freedom to the early design phase of an ORC process. Despite thermodynamic aspects such as the temperature level of the heat source, other technical, economic, and safety aspects have to be considered. For the fluid selection process in this paper, 22 criteria were identified in six main categories while distinguishing between elimination (EC) and tolerance criteria (TC). For an ORC design, the suggested method follows a practical engineering approach and can be used as a structured way to limit the number of interesting working fluids before starting a detailed performance analysis of the most promising candidates. For the first time, the selection process is applied to a two-stage reference cycle, which uses the waste heat of a large reciprocating engine for cogeneration power plants. It consists of a high temperature (HT) and a low temperature (LT) cycle in which the condensation heat of the HT cycle provides the heat input of the LT cycle. After the fluid selection process, the detailed thermodynamic cycle design is carried out with a thermodynamic design tool that also includes a database for organic working fluids. The investigated ORC cycle shows a net thermal efficiency of about 17.4% in the HT cycle with toluene as the working fluid and 6.2% in LT cycle with isobutane as the working fluid. The electric efficiency of the cogeneration plant increases from 40.4% to 46.97% with the both stages of the two-stage ORC in operation.
Um bauliche Veränderungen in bestehenden Kraftwerksprozessen auf ihre Wirkungsweise untersuchen und thermodynamisch beziehungsweise wirtschaftlich bewerten zu können, werden thermische Kraftwerksprozesse mit geeigneter Simulationssoftware abgebildet und in verschiedenen Detaillierungsstufen ausgelegt oder nachgerechnet. Im Folgenden wird ein Weg aufgezeigt, wie mit Hilfe einer stationären Simulationssoftware die Gesamtjahresbilanz eines Kraftwerks vorausberechnet werden kann. Mit Hilfe von Prozessdaten aus Vorjahren wird nachgewiesen, dass das Berechnungsmodell das bestehende Kraftwerk mit einer Abweichung von weniger als drei Prozent bezüglich erzeugter elektrischer Leistung und Brennstoffeinsatz und bei bekannter Dampfproduktion abbilden kann. Das so verifizierte Modell kann zur Untersuchung von Zubaumaßnahmen oder Veränderungen im Kraftwerksprozess eingesetzt werden.
Computational models for the personalized analysis of human femurs contain uncertainties in bone material properties and loads, which affect the simulation results. To quantify the influence we developed a probabilistic framework based on polynomial chaos (PC) that propagates stochastic input variables through any computational model. We considered a stochastic E-ρ relationship and a stochastic hip contact force, representing realistic variability of experimental data. Their influence on the prediction of principal strains (ϵ1 and ϵ3) was quantified for one human proximal femur, including sensitivity and reliability analysis. Large variabilities in the principal strain predictions were found in the cortical shell of the femoral neck, with coefficients of variation of ≈40%. Between 60 and 80% of the variance in ϵ1 and ϵ3 are attributable to the uncertainty in the E-ρ relationship, while ≈10% are caused by the load magnitude and 5-30% by the load direction. Principal strain directions were unaffected by material and loading uncertainties. The antero-superior and medial inferior sides of the neck exhibited the largest probabilities for tensile and compression failure, however all were very small (pf<0.001). In summary, uncertainty quantification with PC has been demonstrated to efficiently and accurately describe the influence of very different stochastic inputs, which increases the credibility and explanatory power of personalized analyses of human proximal femurs.
Airborne volcanic ash particles are a known hazard to aviation. Currently, there are no means available to detect ash in flight as the particles are too fine (radii < 30 μm) for on-board radar detection and, even in good visibility, ash clouds are difficult or impossible to detect by eye. The economic cost and societal impact of the April/May 2010 Icelandic eruption of Eyjafjallajökull generated renewed interest in finding ways to identify airborne volcanic ash in order to keep airspace open and avoid aircraft groundings. We have designed and built a bi-spectral, fast-sampling, uncooled infrared camera device (AVOID) to examine its ability to detect volcanic ash from commercial jet aircraft at distances of more than 50 km ahead. Here we report results of an experiment conducted over the Atlantic Ocean, off the coast of France, confirming the ability of the device to detect and quantify volcanic ash in an artificial ash cloud created by dispersal of volcanic ash from a second aircraft. A third aircraft was used to measure the ash in situ using optical particle counters. The cloud was composed of very fine ash (mean radii ~10 μm) collected from Iceland immediately after the Eyjafjallajökull eruption and had a vertical thickness of ~200 m, a width of ~2 km and length of between 2 and 12 km. Concentrations of ~200 μg m(-3) were identified by AVOID at distances from ~20 km to ~70 km. For the first time, airborne remote detection of volcanic ash has been successfully demonstrated from a long-range flight test aircraft.
Development of a System for Thermoelectric Heat Recovery from Stationary Industrial Processes
(2016)
Großstadt-Gärtnern Urban Gardening zwischen Subsistenz, urbaner Agrikultur und kreativer Stadtpraxis
(2016)
Editorial
(2016)
Employment trajectories of German baby boomers and their effect on statutory pension entitlements
(2016)
Die technologischen Entwicklungen und die zunehmende Akzeptanz digitaler Angebote so- wie die Informationsbeschaffung auf Kundenseite haben für Unternehmen einen erheblichen Einfluss auf die Art, wie Produkte zu individuell berechneten, maßgeschneiderten Preisen den Bedarf einzelner Kunden treffen können. Mittels One-to-One-Pricing soll die individuelle Zahlungsbereitschaft der Kunden zu jedem Zeitpunkt exakt getroffen werden. Was sich auf den ersten Blick als neue Chance des Marketings zeigt, hat aus Sicht der Unternehmen und Verbraucher allerdings Grenzen.
Die Definition der individuellen Kreativität basiert auf einem fundamentalen Spannungsverhältnis zwischen Neuartigkeit und Originalität auf der einen Seite sowie Nützlichkeit und Angemessenheit auf der anderen Seite. Man kann in Anlehnung an den Welle-Teilchen-Dualismus des Lichtes auch von einem Originalitäts-Effektivitäts-Dualismus der Kreativität sprechen. Diese zweiteilige Serie betrachtet die Auswirkungen dieses Spannungsverhältnisses auf den kreativen Prozess und die Komponenten der Kreativität. In diesem ersten Teil wird das Spannungsverhältnis des kreativen Prozesses aus Handeln und Geschehen-Lassen betrachtet. In der nächsten Ausgabe folgt ein Beitrag über die Spannungsfelder der Komponenten der Kreativität nach Amabile: Expertise, kreative Denkfertigkeiten und Motivation. Zur Darstellung dieser Sachverhalte wird das Wertequadrat nach Helwig (1967) und Schulz von Thun (1998) verwendet, in dem ein Wert ins Verhältnis mit seinem positiven Gegenwert gesetzt wird. Dadurch können bzgl. des kreativen Prozesses die negativen Auswirkungen operativer Hektik in Form einer „Culture of Looking Busy“ und Implikationen für das individuelle Zeitmanagement abgeleitet werden.
Die Definition der individuellen Kreativität basiert auf einem fundamentalen Spannungsverhältnis zwischen Neuartigkeit und Originalität auf der einen Seite sowie Nützlichkeit und Angemessenheit auf der anderen Seite. Man kann in Anlehnung an den Welle-Teilchen-Dualismus des Lichtes auch von einem Originalitäts-Effektivitäts-Dualismus der Kreativität sprechen. Diese zweiteilige Serie betrachtet die Auswirkungen dieses Spannungsverhältnisses auf den kreativen Prozess und die Komponenten der Kreativität. Im ersten Teil wurde bereits das Spannungsverhältnis des kreativen Prozesses aus Handeln und Geschehen-Lassen betrachtet. In diesem Beitrag werden die Spannungsfelder der Komponenten der Kreativität nach Amabile behandelt: Expertise, kreatives Denken und Motivation. Zur Darstellung dieser Sachverhalte wird das Wertequadrat nach Helwig und Schulz von Thun verwendet, in dem ein Wert ins Verhältnis mit seinem positiven Gegenwert gesetzt wird. Dadurch können bzgl. der Komponenten der Kreativität Verbesserungsmaßnahmen abgeleitet und ein morphologischer Kasten der Kreativität aufgestellt werden.
The standard definition of individual creativity is based on a tension between originality on the one side and effectiveness (usefulness and appropriateness) on the other side. In this article this tension is called the originality-effectiveness duality of creativity. The article explores how this duality pervades the componential theories of creativity. To analyze the components of creativity with regard to their tensions, the so called value square (“Wertequadrat”) developed by Helwig (1967) and Schulz von Thun (1998) is used. The value square explains each component as a dynamic equilibrium and shows how a positive value is balanced with its positive countervalue. Tensions of mindfulness, precision and ambiguity, as well as immersion and detachment are identified permeating the components of creativity. This article explores the implications these tensions have for creativity research and for businesses in a creative economy.