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Schwenken - Tag der offenen Tür 2001 und SB 09.06.2001 Optimale Strategien beim Schwenken Prof. Dr.

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Präsentation zum Thema: "Schwenken - Tag der offenen Tür 2001 und SB 09.06.2001 Optimale Strategien beim Schwenken Prof. Dr."—  Präsentation transkript:

1 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Optimale Strategien beim Schwenken Prof. Dr. Alfred K. Louis Peter Jonas Dipl.-Math. Roman Müller Dipl.-Math. Uwe Schmitt

2 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Schwenker : M.G. Stephan

3 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Saarland : Das Land der Denker und Schwenker Gott lenkt der Mensch denkt der Saarländer schwenkt Schorsch Seitz : Das saarländische Schwenkerbuch, Lehnert-Verlag, 2000

4 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Alfred Hein, Merzig : Schwenkbraten ist das Nationalgericht der Saarländerinnen Andere können es auch. Aber das Schwenken als Brauchtum ist typisch für das Saarland. Das passt ganz einfach zu uns. Die Gründe: Schwenker und Schwenkbraten sind rustikal. Sie fördern die Nachbarschaft und das Wir-Gefühl. Sie zeigen auch, dass der Saarländer durchaus innovationsfreudig ist. Jemand, der neu ins Saarland kommt, muss vermuten, dass das Schwenken ein jahrhundertealter Brauch bei uns sei - wie die Passionsspiele in Oberammergau und das Fingerhakeln beim Münchner Oktoberfest. Dabei haben wir erst in den siebziger Jahren den Schwenkbraten importiert. Als Hunsrücker "Schaukelbraten" fristete er bis dahin ein klägliches Dasein. Die Saarländerinnen und Saarländer dachten wohl, dass das "mal etwas anderes" sei.

5 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Schwenker Mehrdeutige Definitionen Schwenkbraten Schwenkbratenständer ( Dreibein ) Fachmann/Fachfrau am Gerät

6 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Optimal Kriterien : Spaß beim Schwenken –kann Funktion des Bierkonsums sein –Varianten : Pastis, Rotwein beim Schwenken von Lamm etc. Schwenker schmeckt gut : –Halbfertigware muß gut sein –Fleisch muß durch sein ( Schweinefleisch ) –Fleisch muß nach Abschluß des Prozesses Kruste haben

7 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Maillard - Reaktion Unter Hitzeeinwirkung ( > 100° ) reagieren bestimmte Kohlenhydrate und Aminosäuren miteinander, wobei u.a. geschmacksverbessernde Substanzen entstehen ( nicht in Mikrowelle, Wasser ) Hervé This-Benckhard, Rätsel der Kochkunst ( Naturwissenschaftlich erklärt ), Piper 1998

8 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Wärmezufuhr Wärmeleitung ( feste Körper ) Wärmekonvektion ( Flüssigkeiten ) Wärmestrahlung ( Grillen )

9 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Mathematische Modellierung Geometrische Vereinfachung Garheit = Temperatur

10 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Optische Simulation : Hans Spaniol, Spiesen

11 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Mathematische Modellierung

12 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Wärmeleitungsgleichung dabei ist Temperatur zur Zeit t am Ort x mit Temperaturleitzahl Wärmeleitfähigkeit spezifische Wärme Dichte

13 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Anfangs - Randbedingungen Temperatur vor dem Grillen Temperatur an geheiztem Rand Temperaturgradient am ungeheiztem Rand

14 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Steuerungsproblem I Bestimme minimalen Zeitpunkt so, daß minimale Temperatur im Fleisch vorgegebene Gartemperatur erreicht. This-Benckhard : Die Garzeit eines Truthahnes ist proportional dem Quadrat seines Durchmessers

15 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Lösung des Wärmeleitproblems für Kugel Anfangs-Randwertproblem für Kugel mit Radius R : Lösung :

16 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Wärmeleitung in der Kugel

17 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Garzeit Minimale Temperatur in der Mitte der Kugel 1. Gar : 2. In erster Näherung 3. also

18 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Verbessertes Modell Betrachte Querschnitt durch Schwenker : Garmodell :

19 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Randbedingungen Periodische Randbedinungen Simulation des Schwenkens Abstrahlungsbedingung nach oben

20 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Numerische Lösung des Anfangs-Randwertproblem Trianguliere das Gebiet durch Finite Elemente Gebiet Bestimme Näherungslösung durch numerische Lösung des Systems gewöhnlicher Differentialgleichungen

21 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Der Computer schwenkt

22 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB

23 Völlig unrealistisches Beispiel: Temperatur zu hoch !

24 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Qualitätskontrolle Forderungen : Nichtinvasiv Temperatur ist nur Näherung für Garheit Prüfen durch Druck : –Beschreibe Zusammenhang zwischen Garheit und Elasitizitätsmodul des Fleisches und automatisiere das Prüfverfahren ( IzfP )

25 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Resumee Einfache Modelle erklären Prinzipien Simulation mit komplexen Modellen liefert Einblicke ins Innere und Möglichkeiten der Optimierung Noch zu klären : Wie wirkt sich das Begießen des Schwenkers mit Bier aus ? Was ist die optimale Frequenz beim Bewegen des Schwenkers ? Wie wirkt sich die zunehmende Erschöpfung des Schwenkers aus ?

26 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Mathematik und Realität

27 Schwenken - Tag der offenen Tür und SB Projekte Inverse Probleme : Theorie und Algorithmen Computer - Tomographie 3D –DKFZ - FHG IzfP : DFG –Industrieprojekt Inverse Quellrekonstruktion bei EEG und MEG –Neurologie RWTH, Philips, BMBF –Anfrage Automobilindustrie Signalverarbeitung –Lackschichtdickenbestimmung : Phototherm GmbH, Patent, BMBF –Dopplersonographie: Medizin, Gerätebau –Metrologie : Hochpräzismeßdatenverarbeitung Hochwasserprävention –Modellierung des Wasserabflusses, Kooperation mit Geographen, Kubiniok


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