Konvektiver Wärmeübergang Bei Verbrennung in Der Grenzschicht

ISBN-13: 9783531025445 / Niemiecki / Miękka / 1976 / 115 str.

Egon Buhr

Spis treści

1. Einleitung.- 2. Theoretische Grundlagen.- 2.1 Strömungsverhältnisse im Staupunktgebiet von Flammen.- 2.1.1 Allgemeine Betrachtungen.- 2.1.2 Turbulente Freistrahlflammen.- 2.1.3 Räumliche Staupdnktströmung.- 2.1.4 Aufbau der turbulenten Grenzschicht.- 2.1.5 Abschätzung der Grenzschichtdicke und Ableitung eines Ausdruckes zur Beschreibung der wandparallelen Geschwindigkeit Ue am Rande der Staupunktgrenzschicht.- 2.2 Einfluß der Radikalrekombination auf den Wärmeübergang in Flammengrenzschichten.- 2.2.1 Allgemeine Betrachtung chemisch-kinetischer Vorgänge in Flammen.- 2.2.2 Bedeutung der Radikale als Träger hoher chemischer Energien für den Wärmetransport.- 2.2.3 Verhalten von Radikalen in Flammengrenzschichten.- 2.3 Theorie des konvektiven Wärmeüberganges in Staupunkten von chemisch reagierenden Gasstrahlen.- 2.3.1 Wärmetransport in laminaren Grenzschichten.- 2.3.1.1 Grundlegende Abhängigkeiten des Wärmeflusses.- 2.3.1.2 Ansätze zur Berechnung von Wärmeflüssen in laminaren Staupunkten von Luftstrahlen.- 2.3.1.3 Wärmeübergang in chemisch eingefrorenen Staupunkt-Grenzschichten mit katalytischer Oberflächenreaktion.- 2.3.1.4 Wärmeübergang in Staupunkt-Grenzschichten mit örtlichem, thermochemischem Gleichgewicht.- 2.3.1.5 Wärmetransport in der Staupunkt-Grenzschicht eines chemisch reagierenden Vielkomponentengemisches.- 2.3.2 Der Wärmetransport im Staupunkt von turbulenten Freistrahlflammen.- 2.3.2.1 Der Einfluß der Freistrom-Turbulenz auf den turbulenten Wärmeübergang.- 2.3.2.2 Berechnung des Wärmeüberganges in turbulenten Staupunkten von Flammen.- 2.3.2.3 Ermittlung des Geschwindigkeitsgradienten im turbulenten Staupunkt aus der Theorie des Freistrahles und seine Berücksichtigung im theoretischen Ansatz zur Berechnung des Wärmeflusses.- 2.3.3 Abschätzung der Stoffgrößen: Viskosität, Wärmeleitfähigkeit, Prandtl-Zahl und Lewis-Zahl.- Experimentelle Untersuchungen des konvektiven Wärmeüberganges im Staupunkt von turbulenten Flammen an ebenen Platten.- 3.1 Versuchseinrichtung und Versuchsdurchführung.- 3.1.1 Aufbau der Versuchsanlage.- 3.1.2 Meßverfahren.- 3.1.2.1 Wärmeflußmessung mit konduktivem Wärmeflußmesser.- 3.1.2.2 Wärmeflußmessung mit instationärem Wärmeflußmesser.- 3.1.2.3 Temperaturmessung in Flammen mit Strahlungs- und Wärmeableitungskompensation an der Thermoperle.- 3.1.2.4 Gesamtdruck und Konzentrationsmessung im Staupunkt.- 3.2 Ermittlung, Darstellung und Diskussion der experimentellen Ergebnisse.- 3.2.1 Beschreibung der untersuchten Flammen.- 3.2.2 Verhalten der Wärmeflüsse in Staupunkten turbulenter Flammen.- 3.2.2.1 Auswertung der Meßdaten zur Ermittlung der Wärmeflüsse.- 3.2.2.2 Wärmeflüsse auf der Flammenachse, ihre Einflußgrößen und ihr Ähnlichkeitsnachweis.- 3.2.2.3 Radiale Wärmeflußverteilungen.- 3.2.2.4 Einfluß der Temperatur des Wärmegutes auf den.Wärmefluß.- 3.2.3 Temperaturverhältnisse im Staupunktgebiet.- 3.2.4 Druck- und Geschwindigkeitsverteilungen.- 3.2.5 Konzentrationsverteilungen an der Plattenoberfläche.- 3.2.6 Diskussion der bei dem verwendeten Meßverfahren auftretenden Fehler.- 3.2.6.1 Wärmeflußmessung.- 3.2.6.2 Temperaturmessung.- 3.2.6.3 Staudruckmessung und Berechnung der Geschwindigkeiten.- 3.2.6.4 Konzentrationsmessungen.- 4. Diskussion der theoretischen und experimentellen Ergebnisse bei der Ermittlung der Wärmeflüsse in den Staupunkten von turbulenten, teilweise vorgemischten CH4-Luft-Flammen.- 4.1 Einfluß der chemischen Enthalpie und der Lewis-Zahl auf den Staupunkt-Wärmefluß.- 4.1.1 Funktionale Abhängigkeit des Wärmeüberganges im Staupunkt von der Lewis-Zahl und der chemischen Enthalpie.- 4.1.2 Theoretische Abschätzung des Einflusses der Le-Zahl und des Enthalpieverhältnisses auf den Wärmefluß bei verschiedenen Luftzahlen.- 4.1.3 Experimentelle Untersuchung der Radikalrekombination bei CH4-Luft-Flammen.- 4.2 Theoretische Ermittlung der Staupunkt-Wärmeflüsse im Ähnlichkeitsbereich von CH-4-Luft-Flammen.- 4.2.1 Definition des Ähnlichkeitsbereiches.- 4.2.2 Berechnung der Staupunktwärmeflüsse.- 4.2.2.1 Vereinfachende Voraussetzungen bei der Berechnung.- 4.2.2.2 Ermittlung der für die Berechnung der Wärmeflüsse notwendigen Größen: Pr, ?; VSt; ?h.- 4.2.3 Vergleich zwischen theoretisch und experimentell bestimmten Wärmeflüssen.- 4.2.3.1 Ermittlung eines experimentellen Korrekturkoeffizienten.- 4.2.3.2 Bildung der Stanton-Zahl für den turbulenten Staupunkt.- 5. Zusammenfassung.- 6. Literatur.- 7. Abbildungen.