Numerische Untersuchung transsonischer reaktiver Strömungen zur gasdynamisch initiierten Partikelerzeugung:
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| Published: |
München
Verl. Dr. Hut
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| Edition: | 1. Aufl. |
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IMAGE 1
INHALTSVERZEICHNIS
SYMBOLVERZEICHNIS V
UEBERSICHT I X
1 EINLEITUNG 1
1.1 PROBLEMSTELLUNG - GASDYNAMISCH INITIIERTE PARTIKELERZEUGUNG 1
1.2 STAND DER FORSCHUNG UND LITERATURUEBERSICHT 4
1.2.1 GASDYNAMISCHE ASPEKTE 4
1.2.1.1 TRANSSONISCHE LAVALDUESENSTROEMUNG MIT ENERGIEZUFUHR 4
1.2.1.2 DOPPELT BLOCKIERTES LAVALDUESENSYSTEM MIT ENERGIEZU FUHR 5
1.2.1.3 STOSSSYSTEM 5
1.2.2 PARTIKELBILDUNG 6
1.2.2.1 DEKOMPOSITION/VERBRENNUNG 6
1.2.2.2 PARTIKELWACHSTUM 8
1.2.2.3 SINTERKINETIK 9
1.2.2.4 QUENCHING 10
1.3 ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE 10
2 PHYSIKALISCHE MODELLBILDUNG 11
2.1 MODELLIERUNG DER PARTIKELBILDUNG 11
2.1.1 MISCHUNG PRECURSOR/TRAEGERGAS 12
2.1.2 PRECURSORZERFALL 14
2.1.2.1 ZUENDVERZUGSZEIT 14
2.1.2.2 PRECURSORZERFALL UND MONOMERBILDUNG 15
2.1.3 HOMOGENE KEIMBILDUNG 16
2.1.4 PARTIKELWACHSTUM 19
2.1.4.1 KOAGULATION 19
I
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IMAGE 2
II
INHALTSVERZEICHNIS
2.1.4.2 SINTERKINETIK, KOALESZENZ, AGGREGATBILDUNG 24
2.1.4.3 FRAKTALE DIMENSION DER PARTIKEL, KOLLISIONSDURCHMESSER 28
2.1.5 POLYDISPERSE MODELLIERUNG MITTELS MOMENTENMETHODE 29
2.1.5.1 MOMENTENMETHODE 33
2.1.6 BESCHREIBUNG DES KOAGULATIONSPROZESSES MIT DER MOMENTENME THODE
36
2.1.6.1 INTRAMODALE KOAGULATIONSVORGAENGE 37
2.1.6.2 INTERMODALE KOAGULATIONSVORGAENGE 43
3 NUMERISCHE MODELLIERUNG 47
3.1 BIMODALES MONODISPERSES PARTIKELMODELL 47
3.2 SEMIIMPLIZITE BEHANDLUNG DER QUELLTERME 52
3.3 PARAMETERSTUDIE UND SENSITIVITAETSANALYSE 53
3.3.1 DRUCKVARIATION 55
3.3.2 TEMPERATURVARIATION 55
3.3.3 VARIATION DES PRECURSORMASSENANTEILS 56
3.3.4 VALIDIERUNG DES PARTIKELMODELLS 57
4 ANALYTISCHE UND NUMERISCHE AUSLEGUNG DER GASDYNAMISCH INITIIERTEN
PARTIKELERZEUGUNG 61
4.1 DEFINITION DES GESAMTSYSTEMS UND DER TEIL- UND ERSATZSYSTEME 61
4.2 AUSLEGUNG 62
4.2.1 1-D ANALYTISCHE AUSLEGUNG 62
4.2.2 2-D NUMERISCHE AUSLEGUNG 64
4.2.2.1 REIBUNGSFREIE, ADIABATE SIMULATION 64
4.2.2.2 REIBUNGSFREIE, DIABATE SIMULATION MIT VORGEGEBENER WAERMEZUFUHR
66
4.2.2.3 REIBUNGSBEHAFTETE, ADIABATE SIMULATION 69
4.2.2.4 REIBUNGSBEHAFTETE, DIABATE SIMULATION MIT VORGEGEBE NER
WAERMEZUFUHR 69
4.2.2.5 REIBUNGSBEHAFTETE, DIABATE SIMULATION MIT VORGEGEBE NER
WAERMEZUFUHR UND WANDKUEHLUNG 70
4.2.3 REIBUNGSBEHAFTETE, ADIABATE SIMULATION DES 3-D TEILERSATZSYS TEMS
72
5 ERGEBNISSE UND VALIDIERUNG 75
5.1 NICHTREAKTIVE, ADIABATE STROEMUNG 75
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS III
5.1.1 2-D SAJBEN TRANSSONIC DIFFUSOR 75
5.1.2 3-D DOPPELT BLOCKIERTE DUESE NACH JUNGBLUTH 85
5.1.3 3-D PLEXIGLASSYSTEM I KOELN MIT PARALLELEN SEITENWAENDEN, ADIABAT 95
5.1.4 3-D PLEXIGLASSYSTEM III KOELN, ADIABAT 99
5.2 ERGEBNISSE REAKTIVE STROEMUNG 3-D PILOTANLAGE 107
5.2.1 ZUSTANDSGROESSENVERTEILUNG PILOTANLAGE 113
5.2.2 PARTIKELBILDUNG PILOTANLAGE 118
5.2.3 ANWENDUNG DER SINTERKINETIK AUF DIE SIMULATION DER PILOTANLAGE 125
6 STROEMUNGSBEEINFLUSSUNG UND STOSSSTABILISIERUNG 127
6.1 ANFORDERUNGEN 128
6.1.1 HOMOGENE MISCHUNG DES PRECURSORS MIT DEM TRAEGERGAS 128
6.1.2 HOMOGENE ZUSTANDSGROESSENVERTEILUNG IN JEDEM QUERSCHNITT . . . 131
6.2 STOSS-GRENZSCHICHT-WECHSELWIRKUNG 134
6.3 STOSSSYSTEM 134
6.4 ABSAUGUNG 141
6.5 WANDKONTURMODIFIKATION - KONKAVE AUSBUCHTUNG 145
6.6 QUENCHING - DEFINIERTER ABBRUCH DER PARTIKELBILDUNGS- UND WACHS
TUMSPROZESSE 150
7 SIMULATION INSTATIONAERER TRANSSONISCHER STROEMUNG MIT PARTIKELBIL DUNG
155
7.1 ERSATZSYSTEM INSTATIONAERE, NICHTREAKTIVE ADIABATE STROEMUNG 155
7.2 3-D PILOTANLAGE INSTATIONAERE, REAKTIVE, DIABATE STROEMUNG 161
8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 167
8.1 ZUSAMMENFASSUNG 167
8.2 AUSBLICK 168
LITERATUR 167 |
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