Der energetische Abschirmungsgrad von Hagelschutzgittern für bestimmte Verteilungsspektren von Hagelkorndurchmessern

Zusammenfassung Zun?chst wird die Fallbewegung von Hagelk?rnern in der Atmosph?re auf Grund von Potenzgesetzen formuliert und in der Absicht interpretiert, schlie?lich anzugeben, mit welcher Energie Hagelk?rner verschiedener Durchmesser auf ein Gitter (d. h. eine eben angeordnete Reihe paralleler, starrer Dr?hte) aufsto?en. Ausgehend von einem früheren Aufsatz über den Sto?mechanismus kann man die vom Gitter aufgefangene Energie in Beziehung zu der einfallenden Energie setzen, was den Abschirmungsgrad der Hagelschutzvorrichtung ergibt. Dieser wird in bezug auf wirkliche Hagelvorkommen für verschiedene Werte des Drahtabstands, des Gitterneigungswinkels, des Hangwinkels und der Windgeschwindigkeit angen?hert bestimmt, nachdem eine Spektralanalyse ausgearbeitet worden ist, bei der der Hagelkorndurchmesser als zufallsvariable auftritt und die Verteilungsfunktion als Gammaverteilung zugrunde liegt. Es wurden die dem Schrifttum entnehmbaren einschl?gigen Daten gesammelt und nach einem vereinfachten Verfahren für unimodale Verteilungen ausgewertet sowie die Berechnungsergebnisse für einige Werte des ma?gebenden Verteilungsparameters zu praktischen Bemessungswecken bildlich dargestellt. Wie der Gültigkeitsbereich durch die jeweils herangezogenen Hypothesen bedingt ist, wird in Fu?anmerkungen erl?utert. Mitteilung aus der Bundesanstalt für Materialprüfung (BAM), Berlin-Dahlem. Der Verfasser dankt Herrn Dr. phil.Alfred Thomescheit für die Mitarbeit bei numerischen Berechnungen und dem Wirtschaftssenator von West-Berlin für finanzielle Beihilfe.     

Messung und Berechnung des Wärmeübergangs von einem Heizrohr an eine Kohlewirbelschicht in Wasserdampf und Inertgas

Zusammenfassung Zur Durchführung endothermer Reaktionen zwischen Gas und Feststoff in einer Wirbelschicht werden h?ufig Rohrbündel zur W?rmeübertragung eingebaut. Es wird eine wirtschaftliche Bewertung von Bündeln aus runden Rohren nach w?rmetechnischen Gesichtspunkten vorgenommen. Innerhalb des Projektes “Prototypanlage Nukleare Proze?w?rme—PNP” arbeitet die Bergbau-Forschung gemeinsam mit anderen Firmen an einem Kohlevergasungsverfahren, in dem die W?rme aus Hochtemperaturkernreaktore (HTR) genutzt wird. In der vorliegenden Arbeit wird die W?rmeübertragung von einem Heizrohr an, eine gasdurchtr?mte Wirbelschicht untersucht, deren Kenntnis für die Verwirklichung der allothermen Wasserdampfvergasung wichtig ist. Im einzelnen werden theoretische und experimentelle Untersuchungen zur Aufkl?rung des Mechanismus des W?rmeübergangs vom Heizrohr an, die Wirbelschicht beim Vergasungsproze? durchgeführt. Auszug aus der Dissertation vonV. Petrovic, Aachen 1978.     

Untersuchungen über die dreidimensionale Strömung durch axiale Schaufelgitter mit zylindrischen Schaufeln

Zusammenfassung Druckverteilungs- und Nachlaufmessungen an feststehenden r?umlichen axialen Schaufelgittern mit verschiedenen Nabenverh?llnissen und Schaufelzahlen wurden mit an ebenen Gittern gleicher Art erhaltenen Ergebnissen verglichen. Es zeigte sich, da? in beiden Gitterarten bei gleicher Teilung die Druckverteilungskurven über der Schaufeltiefe bis auf eine durch den unterschiedlichen Druckabfall bewirkte Verzerrung weitgehend gleich sind. Der Zirkulationsanstieg über dem Halbmesser verl?uft im r?umlichen Gitter etwas flacher als der Anstieg, der sich ergibt, wenn man die Zirkulation des ebenen Gilters gleicher Teilung über dem Halbmesser auftr?gt. Die gesamten Verluste des r?umlichen Gitters einschlie?lich derRandverluste durch Sekund?rstr?mungen k?nnen aus denen des ebenen Gitters hergeleitet werden. Auch die Abstr?mwinket des r?umlichen Gitters lassen sich aus denen des ebenen Gitters ermitteln, wenn die Wirkung der Radialbewegungen berücksichtigt wird. Auf Grund der gewonnenen Erkenntnisse kann man die Drallstr?mung hinler r?umlichen Axialgittern aus den Beiwerten des ebenen Gitters genau berechnen, wie an einem Beispiel gezeigt wird. Mitteilung aus dem Institut für Str?mungsmechanik der Technischen Hochschule Braunschweig Gekürzte Fassung der Dissertation des Verfassers, Techn. Hochschule Braunschweig 1954 (Berichter: Prof. Dr. phil.H. Schlichting, Mitberichter: Prof. Dr.-Ing. E. h.C. Pfleiderer); auszugsweise vorgetragen auf der gemeinsam von VDI-Fachausschu? für Str?mungsforsehung, dem Schweizerischen Ingenieur- und Architkkten-Verein und der Eidgen?ssischen Technischen Hochschule Zürich veranstalteten Str?mungstagung vom 9. bis 11. Juni 1954 in Zürich. Diese Untersuchungen wurden durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft unterstützt.     

Modell zum turbulenten Wärmeübergang in Rohren auf der Basis radialer und axialer Turbulenzintensitäten für Newtonsche Fluide

Zusammenfassung Ausgehend von vereinfachenden Annahmen zum Verlauf der radialen und axialen Geschwindigkeitsschwankungen in einem turbulent durchstr?mten Rohr wird eine den W?rmetransport beschreibende Differentialgleichung aufgestellt und numerisch gel?st. Es zeigt sich für den Fall der thermisch ausgebildeten Str?mung bei konstanter Wandtemperatur, da? bei Newtonschen Fluiden die über dem Rohrquerschnitt vorliegende Mitteltemperatur („Mischtemperatur”) stets in einem Wandabstand von ca. 0,3·Rohrradius im radialen Temperaturprofil auftritt. Aufgrund dieses Sachverhalts kann mit Hilfe eines einfachen Widerstandsmodells ein Parameter R_T relativ schnell an experimentelle Werte bzw. entsprechende Gebrauchsformeln angepa?t werden. Eine überprüfung mit dem in der Literatur h?ufig angewendeten Ansatz, bei dem ein turbulenter W?rmeaustauschkoeffizient ε _q (eddy diffusity of heat) definiert wird, zeigt die Gültigkeit der durchgeführten Vereinfachungen. Mit der Modellvorstellung kann auch der W?rmeübergang nicht-Newtonscher Flüssigkeiten (z.B. reibungsmindernde Polymerl?sungen) beschrieben werden, wenn deren Turbulenzintensit?ten durch Messungen gegeben sind.     

Der Wärmeübergang beim Kondensieren strömenden Dampfes in einem vertikalen Rohr

Zusammenfassung Es wird eine neue Versuchsanlage beschrieben, in der Dampfmengen bis 400 kg/h bei Drücken von 1 bis 8 at und Temperaturen von 100 bis 350°C einem vertikalen, 40 mm weiten Rohr zugeführt und in diesem und einem anschlie?enden Kondensator niedergeschlagen werden k?nnen. Die Anlage umfa?t Einrichtungen zur kalorimetrischen Bestimmung der vom Dampf abgegebenen W?rmemenge und zur Messung der Temperatur l?ngs der Rohrwand und der Geschwindigkeit und Temperatur an jeder Stelle des Dampfstromes. Kalorimetrische Versuche bei atmosph?rischem Druck ergaben bei Geschwindigkeiten des in das Versuchsrohr eintretenden Dampfes von 40 bis 80 m/s etwas besseren W?rmeübergang bei überhitzung als bei S?ttigung, entsprechend der Nu?eltschen Wasserhauttheorie. Auch im übrigen wurde diese Theorie im Bereich der vorliegenden Versuche gut best?tigt, ebenso eine neue Formel vonNu?elt für die W?rmeabgabe nichtkondensierenden Dampfes. Dagegen bleiben die in einer früheren Untersuchung beim Kondensieren in einem 17 mm weiten Rohr festgestellten Unterschiede zwischen der Theorie und dem Experiment noch aufzukl?ren. Die Messungen der Geschwindigkeits- und Temperaturverteilung quer zum Dampfstrom best?tigten die früher beobachtete Anomalie geringerer Temperaturabnahme in der Achse bei st?rkerer Kühlung. Diese Anomalie konnte bis ins Gebiet des nichtkondensierenden Dampfes verfolgt und aus der Ver?nderlichkeit der Verteilungskurven in der Str?mungsrichtung genauer erkl?rt werden. Mitteilung aus der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt     

Interferometrische Messung der thermischen Energie von elektrischen Funken

Zusammenfassung Beim überschlag eines elektrischen Hochspannungsfunkens bildet sich ein hei?er Luftwirbel aus, der etwa eine Zehntelsekunde lang besteht und sich dann allm?hlich aufl?st. Das in diesem Wirbel herrschende Temperaturfeld wurde mit einem Mach-Zehnder-Interferometer sichtbar gemacht. Das Interferenzbild diente zum Ermitteln der in dem Temperaturfeld enthaltenen Energie und damit des W?rmeumsatzes in der Funkenstrecke. Es ergab sich, da? unter den gegebenen Versuchsbedingungen nur ein Anteil von 8 bis 9% der gesamten Funkenenergie die Erw?mung der Luft bewirkt. Die Auswertung des Interferogramms beruht auf einem neuen Verfahren, dessen Me?fehler man absch?tzen kann. Mitteilung aus der Abteilung für Angewandte Physik der Farbenfabriken Bayer AG, Leverkusen, zum 100j?hrigen Bestehen der Firma am 1. August 1963. Es sei Herrn Ing.F. Kolb für die Mitarbeit bei den Filmaufnahmen sowie HerrnR. Vogel für die verst?ndnisvolle Hilfe bei allen Versuchen gedankt.     

Das Fließverhalten von Suspensionen im turbulenten Bereich

Zusammenfassung Zur Berechnung der Viskosit?t von Suspensionen wird eine von A. Einstein angegebene und von V. Vand, weiter entwickelte für den laminaren Fall gültige Formed auf den turbulenten Bereich angewendet. Messungen des Druckabfalls sowie der Geschwindigkeitsverteilung bei Str?mmungen von Schwerspat-Suspensionen durch Rohre best?tigen diese Viskosit?tsrechnung. Für das Absetzen der Feststoffteilchen werden geeignete Korrekturformeln aufgestellt. Mittelung aus dem Institut für Mechanik der Rhein.-Westf. Technischen Hochschule Aachen Auszug aus der gleichnamigen Dissertation des Verfassers, Rheinisch-Westf?lische Technische Hochschule Aachen 1956. Der Verfasser dankt an dieser Stelle Herrn Prof. Dr. sc. techn.F. Schullz-grunow für die Anregung zu dieser Arbeit sowie für ihre stetige F?rderung. VDI     

Das spezifische volumen des wasserdampfes bei drücken zwischen 1 und 270 at

Zusammenfassung Ausgehend von den Werten des spezifischen Dampfvolumens nach Knoblauch und Davis, die bis 30 bzw. 40 at reichen, und von neuen amerikanischen Bestimmungen des Volumens zwischen 95 und 269 at und zwischen 310 und 400°C werden für das Gebiet von 1 bis 270 at und bis 400 bzw. 450°C neue Werte des spezifischen Volumens angegeben, die sehr gut mit den Rahmentafeln der Londoner Internationalen Dampftafelkonferenz übereinstimmen. Im Hinblick auf die Auswertung der neuesten deutschen Messungen der spezifischen W?rme in Müncchen werden die Grundlagen einer auf der spezifischen W?rme des Wasserdampfes aufgebauten Zustandsgleichung er?rtert. Für die Berechnung der W?rmeinhalte wird die Molliersche Zustandsgleichung empfohlen, da die nach ihr ermittelten Werte sich in ausgezeichneter übereintimmung mit den Londoner Rahmentafeln befinden. Mitteilung aus dem Physikalisch-Technischen Laboratorium der Betriebskontrolle Oppau der I. G. Farbenindustrie Aktiengesellschaft)     

Einfluß der Oberflächenrauhigkeit auf die Strömungsverluste in ebenen Schaufelgittern

Zusammenfassung Versuche an einem ebenen Turbinen-Schaufelgitter, dessen Schaufeln mit Sandpapier beklebt worden waren, ergaben die zul?ssige Rauhigkeitsh?he, bis zu der die Oberfl?che in turbulenter Str?mung hydraulisch glatt wirkt, sowie den Anstieg der Str?mungsverluste beim überschreiten dieses Rauhigkeitswertes. Ein Vergleich der Ergebnisse mit denen für l?ngsangestr?mte, rauhe, ebene Platten zeigt, da? die Verluste auf Grund der Rauhigkeiten erheblich von der Druckverteilung am Schaufelprofil abh?ngen. Der gro?e Druckabfall, wie er bei Turbinenschaufeln in Nasenn?he vorhanden ist, erh?lt die Grenzschicht auch bei rauher Oberfl?che über eine betr?chtliche Laufl?nge laminar und tr?gt damit zur Verminderung der Verluste bei. Mit Hilfe von theoretischen überlegungen konnten die Ergebnisse auf andere Gitteranordnungen und auf andere Reynoldszahlen übertragen werden. Mitteilung aus dem Institut für Str?mungsmechanik der Technischen Hochschule Braunschweig. Einige der mitgeteilten Messungen sind der Diplomarbeit vonK. Ackermann, Technische Hochschule Braunschweig 1950 entnommen.     

Ermittlung von Spannungsintensitätsfaktoren aus spannungsoptisch bestimmten Kerbfaktor- und Kerbspannungsdiagrammen

Zusammenfassung Ausgehend von den Creagerschen Beziehungen für die Spannungsverteilung in der unmittelbaren Umgebung von schmalen Kerben und der Kerbfaktordarstellung nach Ficker und Jecić werden die in der Literatur bekannten Zusammenh?nge zwischen Rissen und Kerben erweitert und Verfahren für die Ermittlung von Spannungsintensit?tsfaktoren aus Kerbfaktor- und Kerbspannungsdiagrammen entwickelt. Diese für die Belastungsarten I, II und die gemischte Belastungsart geltenden Verfahren gehen insbesondere davon aus, da? in Kerbfaktor- und Kerbspannungsdiagrammen die Kurven für schmale Kerben unter bestimmten Voraussetzungen linear verlaufen und deren Steigungen dem Spannungsintensit?tsfaktor für den entsprechenden Ri?fall proportional sind. Die Verfahren werden anhand von Beispielen getestet, wobei die Kerbfaktoren bzw. Kerbspannungen spannungsoptisch ermittelt werden. Die Ergebnisse für die Spannungsintensit?tsfaktoren sind insbesondere bei Belastungsart I sehr genau. Dr.-Ing.H. A. Richard ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehr-stuhl für Technische Mechanik (Leitung: o. Prof. Dr. rer. nat.H. G. Hahn) der Universit?t Kaiserslautern.     

Geometrische Dimensionierung von Seitenkanalmaschinen

Zusammenfassung Für die Auslegung von Str?mungsmaschinen ist in der Regel ein Vorentwurf notwendig, aus dem die wichtigsten. Hauptabmessungen für das Laufrad und die Leiteinrichtungen resultieren. Diese Hauptabmessungen sind auch für die Auslegung und Dimensionierung von Seitenkanalmaschinen notwendig. Auf der Grundlage der erreichbaren dimensionslosen Kennzahlen für den Optimalpunkt k?nnen die Hauptabmessungen wie z.B. Laufradau?en- und Innendurchmesser, Seitenkanalquerschnitt und Laufradquerschnitt sowie die Laufradbreite für vorgegebene Volumenstr?me und geforderte Druckverh?ltnisse π_n bzw, die polytropen spezifischen Nutzarbeiten und die vorgegebene Antriebsdrehzahl bestimmt werden. Beim Entwurf von Maschinenbaureihen lassen sich auch die Grenzbereiche für Seitenkanalmaschinen angeben. Die obere Drehzahlgrenze für Seitenkanalmaschinen, die oberhalb vonn=3000 min⁻¹ liegt, wird durch die Druckzahl und den erreichbaren polytropen Kupplungswirkungsgrad bestimmt.     

Thermische Kopplung chemischer Rührkesselreaktoren mit weiteren Anlagekomponenten (Teil 2)

Zusammenfassung Energiekosten k?nnen zus?tzlich verringert werden, wenn Energiestr?me, die durch chemische Reaktionen umgesetzt werden, bereits beim Erstellen der Schaltung der W?rmeübertrager berücksichtigt werden. Das Reaktionsgemisch kann durch einen aufzuheizenden Stoffstrom gekühlt oder durch einen abzukühlenden Stoffstrom aufgeheizt werden. In diesem Fall spricht man von einer thermischen Kopplung des chemischen Reaktors mit der betreffenden Anlagenkomponente. In der vorliegenden Arbeit wird die thermische Kopplung von Rührkesselreaktoren mit einer beliebigen Anlagenkomponente untersucht. Zun?chst wird der Bereich der Proze?parameter bestimmt, in welchem die Reaktionsführung technisch verwirklicht werden kann. Dieser wird als zul?ssiger Betriebsbereich bezeichnet. Anschlie?end wird ermittelt, für welche Reaktionsbedingungen die Energiekosten durch die thermische Kopplung verringert werden k?nnen. Dies schr?nkt den zul?ssigen Betriebsbereich zus?tzlich ein. Die kostengünstigste Schaltung der Apparate wird durch die Minimierung der j?hrlichen Gesamtkosten ermittelt. An einem vereinfachten Beispiel wird das vorgestellte Verfahren erl?utert. Teil 1 erschien als VDI-Forschungsheft 655/1989 (mit Kapitel 1 bis 3), 25 S., 30 Bilder und 83 Literaturhinweise überarbeitete Fassung der von der Fakult?t für Maschinenwesen der Universit?t Hannover genehmigten Dissertation des erstgenannten Verfassers.     

Homogene Spontankondensation in expandierenden Dampfstrahlen des Kältemittels R 22 bei hohen normierten Drücken

Zusammenfassung Zur Untersuchung der homogenen Spontankondensation bei hohen normierten Drücken wurden übers?ttigte Dampfstr?mungen des K?ltemittels R 22 in einer ringf?rmigen Laval-Düse verwendet. Dabei wurde der Kondensationseinsatz im sogenannten Wilson-Punkt aus dem Verlauf des statischen Drucks l?ngs der Düsenachse ermittelt. Für 33 Expansionen, die bei gleicher Düsengeometrie von verschiedenen Ruhezust?nden ausgingen und die Taulinie zwischen dem 0,32- und dem 0,64 fachen des kritischen Drucks überschritten, liegen die Wilson-Punkte mit geringer Streuung auf einer gemeinsamen Wilson-Linie, deren Verl?ngerung durch den kritischen Punkt geht. Für die Zust?nde in den gemessenen Wilson-Punkten ergeben sich unter Berüchsichtigung der Realgaseigenschaften des übers?ttigten Dampfes nach dem klassischen Ansatz von Volmer und Frenkel Keimbildungsraten die im Vergleich zu den Sto?raten der Einzelmoleküle plausibel sind. Dagegen k?nnen die vorliegenden Ergebnisse für R 22 mit den aus der Lothe-Pound-Theorie folgenden, um 16 bis 19 Zehnerpotenzen h?heren Keimbildungsraten nicht sinnvoll interpretiert werden. Auszüge dieser Arbeit wurden vorgetragen vonF. Ehrler auf dem Thermodynamik-Kolloquium der VDI-Gesellschaft Energietechnik am 10. 10. 1975 in Karlsruhe und am 8. 10. 1976 in G?ttingen sowie auf dem EUROMECH-Kolloquium 88 am 30. 3. 1977 in Karlsruhe. Die Verfasser danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die Unterstützung dieser Arbeit durch mehrere namhafte Sachbeihilfen sowie auch den Firmen Farbwerke Hoechst AG und Danfoss, Offenbach, für gro?zügige finanzielle Unterstützung. Weiterer Dank gilt den HerrenK.-H. Repple, Dipl.-Ing.S. Str?mke und Dipl-Ing.U. Hartz für die Mitwirkung beim Aufbau der Versuchsanlage und bei der Durchführung der Versuche.     

Wärmedurchgang in waagerechten Flüssigkeitsschichten

Zusammenfassung Die Ergebnisse von Messungen des W?rmedurchgangs durch ebene, waagerechte, von unten beheizte und oben gekühlte Flüssigkeilsschichten werden als Verh?ltnis der scheinbaren W?rmeleitzahl mit Einschlu? des W?rmetransports durch Konvektion zur W?rmeleitzahl der ruhend gedachten Flüssigkeit in Abh?ngigkeit vom Produkt aus der Grashof- und der Prandtlzahl dargestellt. Oberhalb eines kritischen Wertes dieses Produkles bei 1700 beginnt die Konvektion, die in dem untersuchten Bereich den W?rmetransport bis zum sechsfachen Betrag des Transports durch W?rmeleitung allein steigert. Optische Aufnahmen, die auf den Verschiedenheiten der Lichtbrechung in w?rmeren und k?lteren Bereichen der Flüssigkeit beruhen, liefern anschauliche Bilder des Verlaufs der Konvektionsbewegungen in der Flüssigkeit. Die numerischen Ergebnisse sind in einer für die praktische Benutzung leicht verwendbaren, universellen Kurve zusammengefa?t, die eine Nu?eltzahl mit dem vorstehend erw?hnten Produkt verknüpft. Mitteilung aus dem Institut für Technische Thermodynamik der Technischen Hochschule München Gekürzte Fassung der Dissertation “W?rmedurchgang in horizontalen Flüssigkeitfschichten” des Verfassers, Technische Hochschule München 1957. Es ist dem Verfasser eine angenehme Pflicht, Herrn Prof. Der. rer. nat. h. c. Dr-Ing.E. Schmidt, der die Aufgabe stellte und die Durchführung der Versuche in seinem Laboratorium erm?glichte, bür seine geduldige Hilfe und f?rdernde Kritik zu danken. Weiter sei dem Bayerischen Staatsministerium für Unterricht und Kultus, dem deutschen akademischen Auslandsdients und dem Institute of International Education für die Gew?hrung von Stipendien gedankt.     

Selbstoptimierung der Regelparameter durch Orthogonal-Strategie

Zusammenfassung In der modernen, flexibel automatisierten Fertigung stellen sich mit Proze?regelung und Qualit?tssicherung regelungstechnische Aufgaben, die auch mit digitalen Regelungskonzepten gel?st werden. Bei Auslegung und Realisierung solcher Regelungen tritt die Bestimmung der Regelparameter, die mit dem dynamischen Verhalten des Regelkreises verbunden sind, in den Vordergrund. um die optimale Kombination der Regelparameter zu finden und stets das geforderte Regelverhalten zu gew?hrleisten, bietet sich eine Selbtoptimierung der Regelparameter an. Diese erfolgt in der Praxis sehr h?ufig durch direkte Methoden an einem realen Regelkreis. Hierzu wird unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten ein geeignetes Suchverfahren entwickelt. Der aus der Fertigung stammende Anwendungsfall ist die Druck-und Abfolgesteuerung der hydraulischen Spannyzylinder für automatischen Aufspannung von komplexen Werkstücken. Die optimierte Regelung wird zwecks besserer Reproduzierbarkeit und h?herer Pr?zision angewandt.     

Über einen neuen Beschleunigungsmesser und Einschwingvorgänge bei Schwingungsmessern

Zusammenfassung über die Frage, inwieweit von Schwingungsmessern Einschwingvorg?nge richtig wiedergegeben werden, bestehen im Schrifttum bis heute Unstimmigkeiten. Zur Kl?rung dieser Frage soll der erste Teil der vorliegenden Arbeit beitragen. Der im zweiten Teil beschriebene neue Beschleunigungsmesser stellt neben den bis jetzt verwendeten beiden Formen von registrierenden Aufnahmeger?ten für Beschleunigungs-Zeit-Kurven, dem Piezoquarzbeschleunigungsmesser und dem Kohledruckbeschleunigungsmesser, eine dritte Bauart dar, die auf der Widerstands?nderung von Dr?hten durch Zug beruht. Das neue Ger?t hat sich bei praktischen Messungen gut bew?hrt. Mitteilung aus dem Laboratorium für Technische Physik der Technischen Hochschule München     

NO-Bildung hinter angetriebenen Detonationswellen

Zusammenfassung Bei Verbrennungsvorg?ngen in technischen Systemen werden vielfach zur Proze?optimierung hohe Temperaturen angestrebt. Die NO-Schadstoffbildung ist hierbei ein ernstzunehmendes Problem. Im allgemeinen unterscheidet man die gut bekannte NO-Bildung in Nachflammen mit partiellem O-Atomgleichgewicht von dem wesentlich komplizierteren Mechanismus in bzw. in der N?he von Reaktionsfronten, wo die haupts?chlichen Zerfalls- und Oxidationsprozesse ablaufen. Hier findet man eine gegenüber dem sogenannten thermischen Mechanismus beschleunigte NO-Bildung. In der vorliegenden Arbeit wird die NO-Bildung in der Reaktionszone hinter angetriebenen Detonationswellen in C₂H₄/Luft- und CH₃OH/Luftgemischen bei Temperaturen 2600 K≦T≦2900 K und Drücken 0,9 bar ≦p≦6 bar untersucht. Als optisches Konzentrationsme?verfahren wird die Resonanzabsorption des NO-γ-Systems benutzt. Bei den Messungen ergibt sich in unmittelbarer N?he der Detonationsfront eine beschleunigte NO-Bildungsrate, die um einen Faktor 1≦r≦4 über derjenigen der reinen thermischen NO-Bildung liegt. Der Effekt nimmt mit abnehmender Temperatur zu und ist praktisch unabh?ngig vom Druck. Die Ergebnisse korrelieren in gewissen Grenzen mit Messungen der CO−O-Chemilumineszenz-Emission, so da? sich eine kinetische Interpretation der schnellen NO-Bildung durch ein übergleichgewicht an O-Atomen anzubieten scheint. Dem Ministerium für Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen danken die Verfasser für die gro?zügige finanzielle F?rderung des Forschungsvorhabens.     

Die Wärmeübertragung in zylindrischen Luftschichten bei natürlicher Konvektion

Zusammenfassung Die in dieser Zeitschrift ver?ffentlichten Untersuchungen vonBeckmann ²) sind an der Versuchsanlage nach Abb. 1 nachgeprüft worden. Als Ergebnis der Untersuchung kann gesagt werden, da? für die W?rmeübertragung in ruhenden zylindrischen Luftschichten die Folgerungen der ?hnlichkeitslehre durchaus best?tigt werden und da? die Gültigkeit des vonBeckmann für die Benutzung in der Praxis aufgestellten Nomogramms⁸) auch für einen wesentlich h?heren Temperaturbereich, als den von ihm untersuchten, belegt ist. Mitteilungen aus dem W?rmetechnischen Institut der Technischen Hochschule Darmstadt     

i,s-Diagramm für Wasserdampf bis 2800° C mit Berücksichtigung der Dissoziation

Zusammenfassung Es wird eini,s-Diagramm für Wasserdampf mit Berücksichtigung der Dissoziation bis zur Temperatur von 2800°C und zwischen den Drücken 1 und 200 at abs aufgestellt. Das Diagramm schlie?t an das vonKnoblauch und seinen Mitarbeitern an. Als ma?gebende spezifische W?rme werden für den unteren Temperaturbereich die Münchener Werte und für den oberen die vonSchüle zugrunde gelegt; der dazwischenliegende Bereich wird rechnerisch und zeichnerisch interpoliert. Mit Rücksicht auf die Bildung von Wasserdampf durch die Wasserstoff-Sauerstoffverbrennung wird auf Besonderheiten bei Handhabung des neuen Diagramms hingewiesen.     

Das Laufrad

Zusammenfassung Zwei gekoppelte, punktsymmetrische Sechsecke bilden eine kinematische Kette mit Laufgrad 1. Solch eine Kette sei hier ‘Quasi-Rad’ genannt, weil die zw?lf Drehgeienke sich über drei konzentrische Kreise verteilen. Das Quasi-Rad kann abgeleitet werden aus dem Wunderlichschen Zw?lfstabgetriebe, und zwar von dem Typ, der vier Antiparallelogramme enth?lt. Hintergrund für diese Umwandlung ist die Erg?nzung, die sp?terOene Bottema diesem Getriebe gegeben hat, n?mlich die Erg?nzung von Wunderlichs Getriebe mit vier die gezwungene Bewegung nicht behindernden St?ben. Eine weitere Umwandlung findet statt mittels einer partiellen Umwandlung von vier Antiparallelogrammen in vier Galloway-Ketten. Von dem daraus zu erhaltenden Quasi-Rad beschreiben einander gegenüberliegende Punkte offensichtlich Koppelkurven eines Gelenkvierecks. Dasselbe trifft zu für den Mittelpunkt des Rades bezüglich jeder der zw?lf Seiten. Diese Eigenschaften erm?glichen es dem Konstrukteur, die Abmessungen so zu ?ndern, da? die parallele Kontraktion oder Dehnung des Rades auf erwünschte Weise vorgeschrieben werden kann. Im zweiten Teil dieses Aufsatzes wird n?her eingegangen auf die m?glichst beste Geradführung des Radmittelpunktes und auf die verschiedenen Ausführungen der Speichenketten, die für den Fu?wechsel und den Antrieb des Rades n?tig sind.