Anwendung Des Ähnlichkeitsgrundsatzes in Der Verfahrenstechnik

ISBN-13: 9783540018483 / Niemiecki / Miękka / 1954 / 117 str.

Werner Matz

Opis

Zwei wichtige Untersuchungsmethoden der Verfahrenstechnik in wissenschaftlicher und in praktischer Beziehung sind die Anwendung des Ahnlichkeitsgrundsatzes einerseits und der Statistik andererseits. Wahrend sich diese letzte Forschungsrichtung, wenigstens beziiglich ihrer Anwendung auf die Praxis, dem Auge des unbefangenen kritischen Beobachters fast wie ein isolierter Punkt in der Mannigfaltigkeit der iibrigen technischen Untersuchungsmoglichkeiten darbietet, so ist die erste Betrachtungsart im Sinne der Modellahnlichkeit viel haufiger anzutreffen und bei weitem der wirklichkeitsnahen Denkart des Ver fahrensingenieurs besser angepaBt und ihm deshalb schon vertrauter geworden. Der Schiffbau, die Geburtsstatte des Ahnlichkeitsgrund satzes, benutzt dieses Prinzip schon lange mit groBtem Erfolg, die Stromungslehre und die Lehre vom Warmeiibergang bedient sich der Ahnlichkeitsiiberlegungen erst in neuerer Zeit. Das Gebiet des Warme iiberganges bei stromenden Fliissigkeiten war besonders geeignet, weil hier auBer den NEWToNschen Tragheitskraften nur die REYNOLDS schen Zahigkeitskrafte zu beriicksichtigen waren und somit eine durch Schwerekrafte nicht gestorte, vollkommene Ahnlichkeit vorlag. Auch im allgemeinen Maschinenbau, mit Ausnahme des Wasserturbinen-und Pumpenbaues, spielen Betrachtungen aus der Ahnlichkeitsphysik heute noch nicht die Rolle, die diese Methode eigentlich verdiente. Durchbiegungen und Festigkeitsbeanspruchungen von mehrfach ge lagerten Transmissions- und Kurbelwellen sowie Eigenschwingungs zahlen dieser werden meist noch unter groBem Zeitaufwand miihsam errechnet, wahrend hier Messungen am Modell und ihre modellgerechte Ubertragung auf die GroBausfiihrung schneller und einfacher zum Ziele fiihren. In der chemischen Industrie und in den dieser verwandten Industrien sind modellahnliche Uberlegungen auBerordentlich wichtig.

Spis treści

I. Allgemeine Betrachtungen.- II. Theorie der Ähnlichkeit.- 1. Einführende Bemerkungen.- 2. Aufbau auf Stoffwerten.- 3. Aufbau auf Differentialgleichungen.- 4. Aufbau auf der Dimensionslehre.- 5. Gleichzeitige Erfüllung mehrerer Modellgesetze.- 6. Anwendung des Ähnlichkeitsgrundsatzes auf thermodynamische und chemische Vorgänge.- a) Wärmedurchgang bei Kühlern, Anwärmern und Wärmeaustauschern.- b) Der erste und der zweite Hauptsatz bei Ähnlichkeitsbetrachtungen.- III. Beispiele aus der Verfahrenstechnik.- 1. Statische Ähnlichkeit.- a) Modelle für Gebäude, Pritschen und Trägerroste.- b) Modelle für Transmissionswellen und Getriebe.- c) Modellähnlichkeit bei Druckgefäßen.- 2. Dynamische Ähnlichkeit.- a) Der Rührer in der chemischen Industrie.- b) Flüssigkeitsströmungen in Rohrleitungen.- c) Ähnlichkeitsbetrachtungen an der Kugelmühle..- d) Ähnlichkeit bei dynamischer Festigkeit.- 3. Thermodynamische Ähnlichkeit.- a) Zahlenbeispiel für einen Kühler.- b) Zahlenbeispiel für einen Anwärmer.- c) Zahlenbeispiel für einen Wärmeaustauscher.- d) Der allgemeine Wärme- und Stoffaustausch im Lichte der thermo-dynamischen Ähnlichkeit.- e) Ähnlichkeitskenngrößenermittlung für Füllkörpersäulen.- 4. Ähnlichkeit bei chemotechnischen Vorgängen.- a) Fraktionierte Prozesse.- b) Chemische Reaktionen.