Stirling-Maschinen-Technik: Grundlagen, Konzepte, Entwicklungen, Anwendungen
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| Previous Title: | Schiefelbein, Kai Stirling-Maschinen-Technik |
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| Main Authors: | , , |
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Heidelberg
C. F. Müller
2007
|
| Edition: | 2., völlig neu bearb. Aufl. |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | X, 457 S. Ill., graph. Darst. 21 cm |
| ISBN: | 9783788077730 |
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FRITZ STEIMLE/JIIRGEN LAMPRICHS/PETER BECK
STIRLING-MASCHINEN-TECHNIK
GRUNDLAGEN, KONZEPTE, ENTWICKLUNGEN, ANWENDUNGEN
2., VOLLIG NEU BEARBEITETE AUFLAGE
MIT BEITRAGEN VON:
KAI SCHIEFELBEIN ANDRE SIEGEL BJORN WINNESBERG JURGEN LAMPRICHS
PETER BECK
C. F. MULLER VERLAG, HEIDELBERG
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
THEORIE DES STIRLING-PROZESSES 1
1.1 DER IDEALE STIRLING-PROZESS 1
1.2 ABWEICHUNGEN VOM IDEALEN STIRLING-PROZESS 7
1.3 DER SCHMIDT-ZYKLUS 13
1.4 ELEMENTARE HILFSMITTEL FUR DIE STIRLING-MASCHINEN-ANALYSE.... 20 1.5
LITERATURVERZEICHNIS 25
MASCHINENTYPEN 27
2.1 BAUARTEN VON STIRLING-MASCHINEN 27
2.2 STIRLING-MASCHINEN MIT KINEMATISCHEM GETRIEBE 35 2.3
FREIKOLBEN-STIRLING-MASCHINEN 40
2.4 LITERATURVERZEICHNIS 47
BERECHNUNG VON STIRLING-MASCHINEN 49
3.1 KLASSIFIZIERUNG VERSCHIEDENER BERECHNUNGSVERFAHREN 49 3.2 DER IDEALE
ISOTHERME STIRLING-ZYKLUS 51
3.3 DER IDEALE ADIABATE STIRLING-ZYKLUS 53
3.4 SIMULATIONSPROGRAMME DRITTER ORDNUNG 55
3.4.1 MATHEMATISCHES MODELL EINER STIRLING-MASCHINE 56 3.4.2
BILANZGLEICHUNGEN FUR EIN VOLUMENELEMENT EINER STIRLING-MASCHINE (FINITE
VOLUMEN FORMULIERUNG) 57 3.4.3 BERECHNUNG DER DRUCKVERLUSTE IN
STIRLING-MASCHINEN . . 59 3.4.4 BERECHNUNG DES WARMEUBERGANGS IN
STIRLING-MASCHINEN 66
3.4.5 BERECHNUNG DER VOLUMENANDERUNGEN IN DEN ARBEITSRAUMEN 68
3.4.6 NUMERISCHE LOSUNGSVERFAHREN FUR STIRLING-MASCHINEN
SIMULATIONSPROGRAMME 68
3.4.7 ERGEBNISSE VON STIRLING-MASCHINEN SIMULATIONSPROGRAMMEN 70
3.5 BEISPIELE VON STIRLING-MASCHINEN SIMULATIONSPROGRAMMEN ZWEITER UND
DRITTER ORDNUNG 73
3.5.1 DAS SIMULATIONSGRAMM PROSA DER UNIVERSITAT REUTLINGEN 74
3.5.2 DAS MODULARE SIMULATIONSPROGRAMM KPSIM DER UNIVERSITAT DORTMUND
FUR REGENERATIVE GASKREIS- PROZESSE OHNE VENTILSTEUERUNG 74
3.5.3 DIE SIMULATIONSGRAMME DER UNIVERSITAT DURHAM 77
IMAGE 3
3.6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 78
3.7 LITERATURVERZEICHNIS 78
BAUELEMENTE IN STIRLING-MASCHINEN 81
4.1 GETRIEBE- UND ZYLINDERBEREICH 82
4.1.1 ELEMENTE DES KURBELGEHAUSES 82
4.1.2 ELEMENTE IM ZYLINDERBEREICH 87
4.2 WARMEUBERTRAGER IN STIRLING-MASCHINEN 98
4.2.1 WARMEUBERTRAGER ZUR WARMEABGABE 99
4.2.2 REGENERATOREN 102
4.2.3 WARMEUBERTRAGER ZUR WARMEAUFNAHME 108
4.2.4 VORWARMER UND VORKUHLER 112
4.3 LITERATURVERZEICHNIS 113
STIRLING-MASCHINEN BIS 1984 115
5.1 STIRLING-MASCHINEN IM 19. JAHRHUNDERT 115
5.2 STIRLING-MASCHINEN IM 20. JAHRHUNDERT 122
5.2.1 STIRLING-MASCHINEN VON PHILIPS 122
5.2.2 PHILIPS-LIZENZNEHMER 155
5.2.3 ANDERE STIRLING-MASCHINENHERSTELLER 170
5.3 ABSCHLIE3ENDE BEMERKUNG 177
5.4 LITERATURVERZEICHNIS 178
ANWENDUNGSFELDER FUR STIRLING-MASCHINEN 181
6.1 DER STIRLING-MOTOR IM AUTOMOBIL 183
6.1.1 DAS ..AUTOMOTIVE STIRLING ENGINE DEVELOPMENT PROGRAM 185
6.1.2 DIE ARBEITEN VON STM 195
6.1.3 DIE ARBEITEN VON TEM 196
6.1.4 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 197
6.1.5 LITERATURVERZEICHNIS 198
6.2 DER STIRLING-MOTOR IN DER KRAFT-WARME-KOPPLUNG 198 6.2.1
STIRLINGMASCHINEN IM LEISTUNGSBEREICH BIS CA. 3 KW 203
6.2.1.1 DIE ARBEITEN VON WHISPERTECH 203
6.2.1.2 DIE ARBEITEN VON SUNPOWER 206
6.2.1.3 DIE ARBEITEN VON MICROGEN 210
6.2.1.4 DIE ARBEITEN DER STIRLING-SYSTEMS AG/AWTEC AG 213
6.2.1.5 DIE ARBEITEN DER INFINIA CORPORATION 214 6.2.1.6 DIE ARBEITEN
VON ENATEC 215
VI
IMAGE 4
6.2.1.7 DIE ARBEITEN VON SUNMACHINE 216
6.2.1.8 DIE ARBEITEN VON ENERLYT 218
6.2.1.9 DIE ARBEITEN DER FIRMA ECKER/SAARBERG HYDRAULIK 220
6.2.1.10 DIE ARBEITEN DER FIRMA HERRMANN 225 6.2.1.11 DIE ARBEITEN VON
MAYER & CIE 227
6.2.1.12 DIE ARBEITEN VON DIETER VIEBACH 228
6.2.1.13 DIE ARBEITEN VON DR. KAMMERICH 230 6.2.2 STIRLINGMASCHINEN IM
LEISTUNGSBEREICH AB CA. 3 KW 232
6.2.2.1 DIE ARBEITEN VON SANYO 232
6.2.2.2 DIE ARBEITEN DER FIRMA SOLO STIRLING GMBH 235
6.2.2.3 DIE ARBEITEN DER FIRMA HEIDELBERG MOTOR GMBH 240
6.2.2.4 DIE ARBEITEN VON MTI 242
6.2.2.5 DIE ARBEITEN VON STM POWER 245
6.2.2.6 DIE ARBEITEN DER STIRLING DENMARK LTD 253 6.2.2.7 DIE ARBEITEN
DES JOANNEUM RESEARCH 259 6.2.2.8 DIE ARBEITEN VON STIRLING TECHNOLOGY
INC 262 6.2.3 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 264
6.2.4 LITERATURVERZEICHNIS 266
6.3 WARMEPUMPEN MIT STIRLING-MOTOR-ANTRIEB 270
6.3.1 DIE ARBEITEN VON MITSUBISHI UND DER OSAKA GAS CORPORATION 272
6.3.2 AKTIVITATEN VON TOKYO GAS UND AISIN SEIKI 280 6.3.3 ARBEITEN VON
TOSHIBA 284
6.3.4 AKTIVITATEN DER MECHANICAL TECHNOLOGY INCORPORATED UND DES OAK
RIDGE NATIONAL LABORATORY 290
6.3.5 ZUKUNFTSAUSSICHTEN DES STIRLING-MOTORS ALS WARMEPUMPENANTRIEB 290
6.3.6 LITERATURVERZEICHNIS 291
6.4 DISH/STIRLING-SYSTEME 293
6.4.1 FUNKTIONSWEISE VON DISH/STIRLING-SYSTEMEN 295 6.4.2
DISH/STIRLING-SYSTEME BIS 1988 301
6.4.2.1 DAS VANGUARD I 25 KWEL SYSTEM 301
6.4.2.2 DAS MCDONNELL DOUGLAS 25 KW E , SYSTEM 308
6.4.2.3 DAS SCHLAICH BERGERMANN UND PARTNER 50 KW E I
DISH/STIRLING-SYSTEM 310
6.4.3 AKTUELLE DISH/STIRLING-SYSTEME 313
6.4.3.1 DAS SCHLAICH BERGERMANN UND PARTNER 9 KW E ,
DISH/STIRLING-SYSTEM 313
6.4.3.2 DAS KOCKUMS/SES 25 KW E , DISH/STIRLING SYSTEM 325
VII
IMAGE 5
6.4.3.3 DAS CUMMINS POWER GENERATION 7,5 KW E |
SYSTEM 327
6.4.3.4 DAS AISIN SEIKI DISH/STIRLING-SYSTEM 333 6.4.3.5 DAS STIRLING
THERMAL MOTORS 25 KW E , SOLARENERGIE-WANDLUNGSSYSTEM 335
6.4.3.6 DAS DISH/STIRLING-SYSTEM VON SUNMACHINE 337
6.4.3.7 DAS EPAS DISH/STIRLING-SYSTEM S 400 338 6.4.3.8 SUNSET
POWERSTATION 339
6.4.4 AUSBLICK AUF DIE ZUKUNFT VON DISH/STIRLING-SYSTEMEN 341
6.4.5 LITERATURVERZEICHNIS 343
6.5 UNTERSEEBOOTE MIT STIRLING-MOTOR-ANTRIEB 345
6.5.1 BESONDERE ANFORDERUNGEN VON U-BOOTEN AN DIE ANTRIEBSEINHEIT 346
6.5.2 VERGLEICH DER MDGLICHEN TAUCHFAHRT-ANTRIEBS- SYSTEME FUR NICHT
NUKLEAR BETRIEBENE U-BOOTE 347 6.5.2.1 ENERGIEQUELLEN FUR EINEN
STIRLING-MOTOR IN EINEM U-BOOT 351
6.5.2.2 DIE ABGASBEHANDLUNG IN EINEM U-BOOT 353 6.5.3 ENTWICKLUNGEN VON
U-BOOTEN MIT STIRLING-MOTOREN . . .. 355 6.5.3.1 JAPANISCHE
STIRLING-U-BOOT-ENTWICKLUNG 355 6.5.3.2 DIE U-BOOT AKTIVITATEN VON
KOCKUMS
SUBMARINE SYSTEMS AB 359
6.5.4 DIE ZUKUNFT DES STIRLING-MOTORS IM U-BOOT-EINSATZ . . .. 369 6.5.5
LITERATURVERZEICHNIS 369
6.6 DIE STIRLING-MASCHINE IN DER KALTETECHNIK 371
6.6.1 MINIATUR-KRYOKUHLER ZUR KUHLUNG VON SENSOREN UND
ELEKTRONIKBAUTEILEN 373
6.6.2 STIRLING-KRYOKUHLER FUR DIE GASVERFLUSSIGUNG 391 6.6.3
STIRLING-KALTEMASCHINEN FUR DIE KALTETECHNIK BEI ,,UMGEBUNGSNAHEN
TEMPERATUREN 405
6.6.4 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 417
6.6.5 LITERATURVERZEICHNIS 421
6.7 FREIKOLBEN-MOTOREN FUR DEN WELTRAUMEINSATZ 426
6.7.1 LITERATURVERZEICHNIS: 433
6.8 NIEDERTEMPERATUR STIRLING-MASCHINEN 433
6.8.1 LITERATURVERZEICHNIS 436
7 AUSBLICK 437
8 INDEX 451
VIII
|
| adam_txt |
IMAGE 1
FRITZ STEIMLE/JIIRGEN LAMPRICHS/PETER BECK
STIRLING-MASCHINEN-TECHNIK
GRUNDLAGEN, KONZEPTE, ENTWICKLUNGEN, ANWENDUNGEN
2., VOLLIG NEU BEARBEITETE AUFLAGE
MIT BEITRAGEN VON:
KAI SCHIEFELBEIN ANDRE SIEGEL BJORN WINNESBERG JURGEN LAMPRICHS
PETER BECK
C. F. MULLER VERLAG, HEIDELBERG
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
THEORIE DES STIRLING-PROZESSES 1
1.1 DER IDEALE STIRLING-PROZESS 1
1.2 ABWEICHUNGEN VOM IDEALEN STIRLING-PROZESS 7
1.3 DER SCHMIDT-ZYKLUS 13
1.4 ELEMENTARE HILFSMITTEL FUR DIE STIRLING-MASCHINEN-ANALYSE. 20 1.5
LITERATURVERZEICHNIS 25
MASCHINENTYPEN 27
2.1 BAUARTEN VON STIRLING-MASCHINEN 27
2.2 STIRLING-MASCHINEN MIT KINEMATISCHEM GETRIEBE 35 2.3
FREIKOLBEN-STIRLING-MASCHINEN 40
2.4 LITERATURVERZEICHNIS 47
BERECHNUNG VON STIRLING-MASCHINEN 49
3.1 KLASSIFIZIERUNG VERSCHIEDENER BERECHNUNGSVERFAHREN 49 3.2 DER IDEALE
ISOTHERME STIRLING-ZYKLUS 51
3.3 DER IDEALE ADIABATE STIRLING-ZYKLUS 53
3.4 SIMULATIONSPROGRAMME DRITTER ORDNUNG 55
3.4.1 MATHEMATISCHES MODELL EINER STIRLING-MASCHINE 56 3.4.2
BILANZGLEICHUNGEN FUR EIN VOLUMENELEMENT EINER STIRLING-MASCHINE (FINITE
VOLUMEN FORMULIERUNG) 57 3.4.3 BERECHNUNG DER DRUCKVERLUSTE IN
STIRLING-MASCHINEN . . 59 3.4.4 BERECHNUNG DES WARMEUBERGANGS IN
STIRLING-MASCHINEN 66
3.4.5 BERECHNUNG DER VOLUMENANDERUNGEN IN DEN ARBEITSRAUMEN 68
3.4.6 NUMERISCHE LOSUNGSVERFAHREN FUR STIRLING-MASCHINEN
SIMULATIONSPROGRAMME 68
3.4.7 ERGEBNISSE VON STIRLING-MASCHINEN SIMULATIONSPROGRAMMEN 70
3.5 BEISPIELE VON STIRLING-MASCHINEN SIMULATIONSPROGRAMMEN ZWEITER UND
DRITTER ORDNUNG 73
3.5.1 DAS SIMULATIONSGRAMM PROSA DER UNIVERSITAT REUTLINGEN 74
3.5.2 DAS MODULARE SIMULATIONSPROGRAMM KPSIM DER UNIVERSITAT DORTMUND
FUR REGENERATIVE GASKREIS- PROZESSE OHNE VENTILSTEUERUNG 74
3.5.3 DIE SIMULATIONSGRAMME DER UNIVERSITAT DURHAM 77
IMAGE 3
3.6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 78
3.7 LITERATURVERZEICHNIS 78
BAUELEMENTE IN STIRLING-MASCHINEN 81
4.1 GETRIEBE- UND ZYLINDERBEREICH 82
4.1.1 ELEMENTE DES KURBELGEHAUSES 82
4.1.2 ELEMENTE IM ZYLINDERBEREICH 87
4.2 WARMEUBERTRAGER IN STIRLING-MASCHINEN 98
4.2.1 WARMEUBERTRAGER ZUR WARMEABGABE 99
4.2.2 REGENERATOREN 102
4.2.3 WARMEUBERTRAGER ZUR WARMEAUFNAHME 108
4.2.4 VORWARMER UND VORKUHLER 112
4.3 LITERATURVERZEICHNIS 113
STIRLING-MASCHINEN BIS 1984 115
5.1 STIRLING-MASCHINEN IM 19. JAHRHUNDERT 115
5.2 STIRLING-MASCHINEN IM 20. JAHRHUNDERT 122
5.2.1 STIRLING-MASCHINEN VON PHILIPS 122
5.2.2 PHILIPS-LIZENZNEHMER 155
5.2.3 ANDERE STIRLING-MASCHINENHERSTELLER 170
5.3 ABSCHLIE3ENDE BEMERKUNG 177
5.4 LITERATURVERZEICHNIS 178
ANWENDUNGSFELDER FUR STIRLING-MASCHINEN 181
6.1 DER STIRLING-MOTOR IM AUTOMOBIL 183
6.1.1 DAS .AUTOMOTIVE STIRLING ENGINE DEVELOPMENT PROGRAM" 185
6.1.2 DIE ARBEITEN VON STM 195
6.1.3 DIE ARBEITEN VON TEM 196
6.1.4 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 197
6.1.5 LITERATURVERZEICHNIS 198
6.2 DER STIRLING-MOTOR IN DER KRAFT-WARME-KOPPLUNG 198 6.2.1
STIRLINGMASCHINEN IM LEISTUNGSBEREICH BIS CA. 3 KW 203
6.2.1.1 DIE ARBEITEN VON WHISPERTECH 203
6.2.1.2 DIE ARBEITEN VON SUNPOWER 206
6.2.1.3 DIE ARBEITEN VON MICROGEN 210
6.2.1.4 DIE ARBEITEN DER STIRLING-SYSTEMS AG/AWTEC AG 213
6.2.1.5 DIE ARBEITEN DER INFINIA CORPORATION 214 6.2.1.6 DIE ARBEITEN
VON ENATEC 215
VI
IMAGE 4
6.2.1.7 DIE ARBEITEN VON SUNMACHINE 216
6.2.1.8 DIE ARBEITEN VON ENERLYT 218
6.2.1.9 DIE ARBEITEN DER FIRMA ECKER/SAARBERG HYDRAULIK 220
6.2.1.10 DIE ARBEITEN DER FIRMA HERRMANN 225 6.2.1.11 DIE ARBEITEN VON
MAYER & CIE 227
6.2.1.12 DIE ARBEITEN VON DIETER VIEBACH 228
6.2.1.13 DIE ARBEITEN VON DR. KAMMERICH 230 6.2.2 STIRLINGMASCHINEN IM
LEISTUNGSBEREICH AB CA. 3 KW 232
6.2.2.1 DIE ARBEITEN VON SANYO 232
6.2.2.2 DIE ARBEITEN DER FIRMA SOLO STIRLING GMBH 235
6.2.2.3 DIE ARBEITEN DER FIRMA HEIDELBERG MOTOR GMBH 240
6.2.2.4 DIE ARBEITEN VON MTI 242
6.2.2.5 DIE ARBEITEN VON STM POWER 245
6.2.2.6 DIE ARBEITEN DER STIRLING DENMARK LTD 253 6.2.2.7 DIE ARBEITEN
DES JOANNEUM RESEARCH 259 6.2.2.8 DIE ARBEITEN VON STIRLING TECHNOLOGY
INC 262 6.2.3 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 264
6.2.4 LITERATURVERZEICHNIS 266
6.3 WARMEPUMPEN MIT STIRLING-MOTOR-ANTRIEB 270
6.3.1 DIE ARBEITEN VON MITSUBISHI UND DER OSAKA GAS CORPORATION 272
6.3.2 AKTIVITATEN VON TOKYO GAS UND AISIN SEIKI 280 6.3.3 ARBEITEN VON
TOSHIBA 284
6.3.4 AKTIVITATEN DER MECHANICAL TECHNOLOGY INCORPORATED UND DES OAK
RIDGE NATIONAL LABORATORY 290
6.3.5 ZUKUNFTSAUSSICHTEN DES STIRLING-MOTORS ALS WARMEPUMPENANTRIEB 290
6.3.6 LITERATURVERZEICHNIS 291
6.4 DISH/STIRLING-SYSTEME 293
6.4.1 FUNKTIONSWEISE VON DISH/STIRLING-SYSTEMEN 295 6.4.2
DISH/STIRLING-SYSTEME BIS 1988 301
6.4.2.1 DAS VANGUARD I 25 KWEL SYSTEM 301
6.4.2.2 DAS MCDONNELL DOUGLAS 25 KW E , SYSTEM 308
6.4.2.3 DAS SCHLAICH BERGERMANN UND PARTNER 50 KW E I
DISH/STIRLING-SYSTEM 310
6.4.3 AKTUELLE DISH/STIRLING-SYSTEME 313
6.4.3.1 DAS SCHLAICH BERGERMANN UND PARTNER 9 KW E ,
DISH/STIRLING-SYSTEM 313
6.4.3.2 DAS KOCKUMS/SES 25 KW E , DISH/STIRLING SYSTEM 325
VII
IMAGE 5
6.4.3.3 DAS CUMMINS POWER GENERATION 7,5 KW E |
SYSTEM 327
6.4.3.4 DAS AISIN SEIKI DISH/STIRLING-SYSTEM 333 6.4.3.5 DAS STIRLING
THERMAL MOTORS 25 KW E , SOLARENERGIE-WANDLUNGSSYSTEM 335
6.4.3.6 DAS DISH/STIRLING-SYSTEM VON SUNMACHINE 337
6.4.3.7 DAS EPAS DISH/STIRLING-SYSTEM S 400 338 6.4.3.8 SUNSET
POWERSTATION 339
6.4.4 AUSBLICK AUF DIE ZUKUNFT VON DISH/STIRLING-SYSTEMEN 341
6.4.5 LITERATURVERZEICHNIS 343
6.5 UNTERSEEBOOTE MIT STIRLING-MOTOR-ANTRIEB 345
6.5.1 BESONDERE ANFORDERUNGEN VON U-BOOTEN AN DIE ANTRIEBSEINHEIT 346
6.5.2 VERGLEICH DER MDGLICHEN TAUCHFAHRT-ANTRIEBS- SYSTEME FUR NICHT
NUKLEAR BETRIEBENE U-BOOTE 347 6.5.2.1 ENERGIEQUELLEN FUR EINEN
STIRLING-MOTOR IN EINEM U-BOOT 351
6.5.2.2 DIE ABGASBEHANDLUNG IN EINEM U-BOOT 353 6.5.3 ENTWICKLUNGEN VON
U-BOOTEN MIT STIRLING-MOTOREN . . . 355 6.5.3.1 JAPANISCHE
STIRLING-U-BOOT-ENTWICKLUNG 355 6.5.3.2 DIE U-BOOT AKTIVITATEN VON
KOCKUMS
SUBMARINE SYSTEMS AB 359
6.5.4 DIE ZUKUNFT DES STIRLING-MOTORS IM U-BOOT-EINSATZ . . . 369 6.5.5
LITERATURVERZEICHNIS 369
6.6 DIE STIRLING-MASCHINE IN DER KALTETECHNIK 371
6.6.1 MINIATUR-KRYOKUHLER ZUR KUHLUNG VON SENSOREN UND
ELEKTRONIKBAUTEILEN 373
6.6.2 STIRLING-KRYOKUHLER FUR DIE GASVERFLUSSIGUNG 391 6.6.3
STIRLING-KALTEMASCHINEN FUR DIE KALTETECHNIK BEI ,,UMGEBUNGSNAHEN
TEMPERATUREN" 405
6.6.4 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 417
6.6.5 LITERATURVERZEICHNIS 421
6.7 FREIKOLBEN-MOTOREN FUR DEN WELTRAUMEINSATZ 426
6.7.1 LITERATURVERZEICHNIS: 433
6.8 NIEDERTEMPERATUR STIRLING-MASCHINEN 433
6.8.1 LITERATURVERZEICHNIS 436
7 AUSBLICK 437
8 INDEX 451
VIII |
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