Analytische Modellierung der temperatur- und gasdruckabhängigen effektiven Wärmeleitfähigkeit von Pulvern:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Verl. Dr. Hut
2014
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| Ausgabe: | 1. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Energietechnik
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
ABBLLDUNGSVERZELCHNLS XVIL
TBBELLENVERZEICHNIS XIX
SYMBOLVERZEICHNIS XXI
1 EINLEITUNG 1
1.1 PROJEKTHINTERGRUND UND ZIELSETZUNG 3
1.2 STRUKTUR DER ARBEIT 4
2 GRUNDLAGEN 5
2.1 EIGENSCHAFTEN UND UMGEBUNGSBEDINGUNGEN DES MONDES .... 5
2.1.1 OBEIFLAECHENEIGENSCHAFTEN DES MONDES 6
2.1.2 LUNARE UMGEBUNGSBEDINGUNGEN 6
2.1.3 EIGENSCHAFTEN DES LUNAREN REGOLITHS 9
2.1.4 GEBUNDENE MOLEKUELE IM LUNAREN REGOLITH 15
2.1.5 DATEN DER EFFEKTIVEN WAERMELEITFAEHIGKEIT LUNAREN REGOLITHS 18
2.1.6 MONDSTAUBSIMULAT JSC-1A 21
2.2 WAERMETRANSPORTMECHANISMEN IN POROESEN MEDIEN 22
2.2.1 WAERMETRANSPORT DURCH STRAHLUNG 23
2.2.2 WAERMETRANSPORT UEBER DIE FESTKOERPERKONTAKTE 35
2.2.3 WAERMETRANSPORT DURCH GASLEITUNG 36
2.2.4 KOPPLUNG DER FESTKOERPER- UND GASLEITUNG 39
2.2.5 DRUCK- UND TEMPERATURABHAENGIGKEIT DER EINZELNEN
WAERMETRANSPORTMECHANISMEN 41
2.3 METHODEN ZUR EXPERIMENTELLEN BESTIMMUNG DER EFFEKTIVEN
WAERMELEITFAEHIGKEIT 43
2.3.1 STATIONAERE MESSVERFOHREN 43
2.3.2 INSTATIONAERE MESSVERFAHREN 44
2.3.3 ROUND-ROBIN TESTS 46
VII
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INHALTSVERZEICHNIS
3 LITERATURUEBERSICHT 47
3.1 KOEPPLUNGSMODELLE DER WAERMETRANSPORTMECHANISMEN 48
3.1.1 MODELLTYP 1: LOESUNG DER LAPLACE-GLEICHUNG 48
3.1.2 MODELLTYP 2: VERSCHALTUNG THERMISCHER WIDERSTAENDE DES
GESAMTSYSTEMS 55
3.1.3 MODELLTYP 3: EINHEITSZELLENMODELL 59
3.1.4 AUSWAHL GEEIGNETER MODELLE 70
3.2 EXPERIMENTELLE DATEN 71
3.3 AUFGABENSTELLUNG UND WISSENSMEHRUNG 74
4 EXPERIMENTELLER AUFBAU 77
4.1 EXPERIMENTELLER AUFBAU UND MESSPRINZIP DES EINPLATTEN-
MESSAPPARATS 78
4.2 EXPERIMENTELLE BESTIMMUNG DES EXTINKTIONSKOEFFIZIENTEN .... 80
4.3 AUFBAU DER
VERSUCHSANLAGE 82
4.3.1 HEIZEINHEIT UND PROBENBEHAELTER 83
4.3.2 WAERMESENKE UND WAERMESTROM-MESSPLATTE 84
4.3.3 VAKUUMKAMMER UND PERIPHERIE 86
4.4 MESSTECHNIK 88
4.4.1 SENSORIK FUER DRUCKMESSUNGEN 88
4.4.2 SENSORIK FUER THERMALMESSUNGEN 88
4.5 DATENERFASSUNG UND -AUSWERTUNG 90
4.6 FEHLERBETRACHTUNG 91
4.6.1 ZUFAELLIGER FEHLER 92
4.6.2 FEHLERFORTPFLANZUNG 93
5 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN 97
5.1 CHARAKTERISIERUNG DER EXPERIMENTELL UNTERSUCHTEN PULVER- UND
KUGELSCHUETTUNGEN 98
5.1.1 CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG 98
5.1.2 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN 99
5.2 VORVERSUCHE 101
5.2.1 BESTIMMUNG DER LECKRATE DER VAKUUMKAMMER 101
5.2.2 ATMOSPHAERISCHE VALIDIERUNG DES VERSUCHSSTANDES .... 102
5.2.3 ZWISCHENFAZIT 103
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
5.3 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE DER UNTERSUCHTEN PULVER- UND
KUGELSCHUETTUNGEN 103
5.3.1 VAKUUMBEDINGUNGEN 104
5.3.2 DRUCKABHAENGIGKEIT 105
5.3.3 ATMOSPHAERISCHE BEDINGUNGEN 107
5.4 EINFLUSS DER PARTIKELGROESSE AUF DIE EFFEKTIVE WAERMELEITFAEHIGKEIT
POROESER MEDIEN 108
5.4.1 VAKUUMBEDINGUNGEN 108
5.4.2 DRUCKABHAENGIGKEIT 110
5.5 ZWISCHENFAZIT 111
6 VALIDIERUNG DER STANDARDMODELLE 113
6.1 VAKUUMBEDINGUNGEN 114
6.2 DRUCKABHAENGIGKEIT 117
6.3 ATMOSPHAERISCHE BEDINGUNGEN 120
6.4 ZWISCHENFAZIT 122
7 MODELLIERUNG DER EFFEKTIVEN WAERMELEITFAEHIGKEIT POROESER PULVER 125
7.1 MODELLIERUNG DES WAERMETRANSPORTS DURCH STRAHLUNG 126
7.1.1 MODELL FUER ABSORPTION UND STREUUNG 126
7.1.2 MODELL
FUER REINE ABSORPTION 127
7.2 MODELLIERUNG DER FESTKOERPERKONTAKT- UND GASLEITUNG 129
7.3 MODELLIERUNG DER FESTKOERPER-GAS-KOPPLUNG 130
7.3.1 AUFBAU DER EINHEITSZELLE NACH SWIMM ET AL 131
7.3.2 INTEGRATION DER PARTIKELFORM 133
8 VALIDIERUNG DES
ANGEPASSTEN MODELLS 137
8.1 VERGLEICH DER
STRAHLUNGSANSAETZE FUER STREUUNG UND ABSORPTION. . 137
8.1.1 VALIDIERUNG EXPERIMENTELLER DATEN SPHAERISCHER PARTIKEL
IM VAKUUM 137
8.1.2 ABHAENGIGKEIT DER EXTINKTION VOM PARTIKELDURCHMESSER . . 139
8.2 EXPERIMENTELLE VALIDIERUNG DER FESTKOERPER-GAS-KOEPPLUNG FUER
SPHAERISCHE PARTIKEL 141
8.3 VALIDIERUNG DES GESAMTMODELLS FUER PULVER 143
8.3.1 VAKUUM 143
8.3.2 DRUCKABHAENGIGKEIT 144
8.3.3 ATMOSPHAERISCHE BEDINGUNGEN 145
8.4 SENSITIVITAETSANALYSE DES INTEGRIERTEN FORMFAKTORS 147
IX
INHALTSVERZEICHNIS
9 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 151
ANHANG 155
A MIE-THEORIE - BESTIMMUNG DES EFFEKTIVEN EXTINKTIONSKOEFFLZIENTEN 157
VERZEICHNIS BETREUTER STUDIENARBEITEN 159
LITERATURVERZEICHNIS 161
X
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