Skip to main content

Stationäre, eindimensionale Strömung mit Energiezufuhr

  • Chapter
  • 103 Accesses

Zusammenfassung

Die einfachste Form der theoretischen Behandlung von Verbrennungsvorgängen in strömenden Medien ist zweifellos jene, bei der man annimmt, daß die chemische Reaktion innerhalb einer bestimmten Zone stattfindet, wobei deren Ausdehnung in Strömungsrichtung klein gegen die übrigen Abmessungen im Strömungsfeld ist. Wir sprechen dann von Verbrennungs- bzw. Detonationsfronten oder ganz allgemein von Reaktionsfronten*. Die chemische Reaktion wird im folgenden durch jene Wärmemenge repräsentiert, die bei der Verbrennung frei wird und die der Strömung innerhalb der Reaktionszone zugeführt wird. Somit betrachten wir lediglich die Zustände vorund nach abgeschlossener Wärmezufuhr, ohne uns um die meist sehr komplizierten Vorgänge im Inneren der Front zu kümmern. Natürlich ist dies eine starke Idealisierung. Sie ist jedoch in vielen Fällen, insbesondere bei Detonationsvorgängen, durchaus sinnvoll, da sie uns Untersuchungen von sehr allgemeiner Art erlaubt, ohne auf eine bestimmte Reaktion eingehen zu müssen. Wir werden andererseits aber auch sehen, daß diese Betrachtungsweise nicht immer ausreicht und bei ihrer Anwendung eine gewisse Vorsicht geboten ist. In vielen Fällen müssen die charakteristischen Einzelheiten der chemischen Reaktion mit berücksichtigt werden, was meist recht schwierig und — wie aus Teil II ersichtlich — auch nicht ohne vereinfachende Annahmen möglich ist. Es kann ferner vorkommen, daß bei gewissen Verbrennungsvorgängen der Frontcharakter überhaupt nicht gegeben ist. Auch dann muß zu anderen Berechnungsverfahren übergegangen werden.

This is a preview of subscription content, log in via an institution.

Buying options

Chapter
USD   29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD   59.99
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Softcover Book
USD   79.99
Price excludes VAT (USA)
  • Compact, lightweight edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Learn about institutional subscriptions

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  1. Shohelkin, K. I., and Troshin, YA. K.: Gasdynamics of combustion. (Übers. aus dem Russischen.) Baltimore: Mono Book Corp. 1965.

    Google Scholar 

  2. Beer, J. M., and Chigier, N. A.: Combustion aerodynamics. London: Applied Science Publishers. 1972.

    Google Scholar 

  3. Zierep, J.: Theory of flows in compressible media with heat addition. AGARDograph No. 191. 1974.

    Google Scholar 

  4. Rankine, W. J. M.: On the thermodynamic theory of waves of finite longitudinal disturbances. Phil. Trans. Roy. Soc., London 277–288 (1970).

    Google Scholar 

  5. Hugoniot, H.: Mémoire sur la propagation du mouvement dans les corps et spécialement dans les gases parfaits. J. de l’Ecole Polyt. cahier 57, 1–97 (1887); cahier 58, 1–125 (1889).

    Google Scholar 

  6. Wegener, P. P., and Mach, L. M.: Condensation in wind tunnels. Advances on Applied Mechanics, Bd. 5, 307–447. New York: Academic Press. 1958.

    Google Scholar 

  7. Troshin, YA. K.: The generalized Hugoniot curve. Seventh Symp. (Int.) on Combustion, 789–798. London: Butterworths. 1959.

    Google Scholar 

  8. Courant, R., and Friedrichs, K. O.: Supersonic flow and shock waves. New York: Interscience. 1948.

    MATH  Google Scholar 

  9. Dixon, H. B.: The rate of explosion in gases (Bakerian lecture). Phil. Trans. A, 184, 97–188 (1893).

    Article  ADS  Google Scholar 

  10. Dixon, H. B. (z. T. mit Bower, J., Bradshaw, L., Dawson, B., Graham, E., Jones, R. H., and Strange, E. H.): On the movement of the flame in the explosion of the gases. Phil. Trans. A, 200, 315–352 (1903).

    Article  ADS  Google Scholar 

  11. Bone, W. A., and Frazer, N. D.: Photographic investigation of flame movement in gaseous explosions. Phil. Trans. A, 230, 363–385 (1930).

    Article  ADS  Google Scholar 

  12. Bone, W. A., Frazer, R. P., and Winter, D. A.: The initial stages of gaseous explosions. Proc. Roy Soc. A, 114, I, 402–419; II, 420–421 (1927).

    Google Scholar 

  13. Bone, W. A., and Townsend, P. T. A.: Explosions and gaseous explosives. International Critical Tables, Vol. II, 172–195, New York: McGraw-Hill. 1927.

    Google Scholar 

  14. Campbell, C.: The propagation of explosion waves in gases contained in tubes of varying cross section. J. Chem. Soc. 121, 2483–2498 (1922).

    Google Scholar 

  15. Campbell, C., and Woodhead, D. W.: The ignition of gases by an explosion wave. I. Carbon monoxide and hydrogen mixtures J. Chem. Soc. 128, 3010–3021 (1926).

    Google Scholar 

  16. Payman, W.: The detonation wave in gaseous mixtures and the pre-detonation period. Prot. Roy Soc. A, 120, 90–109 (1928).

    Article  ADS  Google Scholar 

  17. Payman, W., and Titman, H.: Explosion waves and shock waves. III. The initiation of detonation in mixtures of ethylene and oxygen and of carbon monoxide and oxygen. Proe. Roy Soc. A, 152, 418–445 (1935).

    Article  ADS  Google Scholar 

  18. Lafitte, P.: Sur la propagation de l’onde explosive. Compt. Rend. Acad. Sei., Paris 177, 178–180 (1923).

    Google Scholar 

  19. Lafitte, P.: Sur la formation de l’onde explosive. Compt. Rend. Acad. Sei., Paris 176, 1392 bis 1395 (1923).

    Google Scholar 

  20. Lafitte, P.: Sur la propagation de l’onde explosive. Compt. Rend. Acad. Sei., Paris 179, 1394–1396 (1924).

    Google Scholar 

  21. Lafitte, P.: La physico-chimie du phenomène du „choc“ et des „antidetonants”. J. Chem. Phys. 24, 391–423 (1929).

    Google Scholar 

  22. Chapman, D. L.: On the rate of explosion in gases. Phil. Mag. 47, 5th series, No. 284, 90–104 (1899).

    Article  Google Scholar 

  23. Jouguet, E.: Sur la propagation des reactions chimiques dans les gaz. J. Math. Pures Appl16e serie, tome 1, vs160, fasc14, 347–425 (1905); tome 2, v. 61, fasc. 1, 1–86 (1906).

    Google Scholar 

  24. Jotguet, E.: Mecanique des explosifs. Encyclopédie Scientifique. Paris: Doins et Fils. 1917.

    Google Scholar 

  25. Jouguet, E.: La theorie thermodynamique de la propagation des explosions. Proc. 2nd Int. Congr. Appl. Mech. 12–22 (1927).

    Google Scholar 

  26. Crussard, L., Jouguet, E.: Sur les ondes de choc et combustion, stabilité de l’onde explosive. Compt. Rend. Acad. Sei. Paris 144, 560–563 (1907).

    MATH  Google Scholar 

  27. Crussard, L.: Ondes de choc et onde explosive. Bull. Soc. Industr. Min. St. Etienne, 4e serie, tome 6, 257–364 (1907).

    Google Scholar 

  28. Michelson, V. A.: Sobranie sochinenii. (Gesammelte Werke.) Band 1. Moskau: Izd. Novyi Agronom. 1930.

    Google Scholar 

  29. Becker, R.: Zur Theorie der Detonation. Z. Elektrochem. 23, 3/4, 40–49; 5/6, 93–95; 19 /20, 304–308 (1917).

    Google Scholar 

  30. Becker, R.: Physikalisches über feste und gasförmige Sprengstoffe. Z. techn. Phys. 3, 5, 152–159; 7, 249–256 (1922).

    Google Scholar 

  31. Becker, R.: Stoßwelle und Detonation. Z. Phys. 8, 321–362 (1922).

    Article  ADS  Google Scholar 

  32. Becker, R.: Über Detonation. Z. Elektrochem. 42, 76, 457–461 (1930).

    Google Scholar 

  33. Lewis, B.: A chain reaction theory of the rate of explosion in detonating gas mixtures. Journ. Amer. Chem. Soc. 52, 3120–3127 (1930).

    Article  Google Scholar 

  34. Lewis, B., and Friauf, J. B.: Explosion in detonating gas mixtures. I. Calculation of rates of explosions in mixtures of hydrogen and oxygen and the influence of rare gases. Journ. Amer. Chem. Soc. 52, 3905–3924 (1930).

    Google Scholar 

  35. Oppenheim, A. K.: Development and structure of plane detonation waves. Combustion and Propulsion. Fourth AGARD Colloquium. London: Pergamon Press. 1961.

    Google Scholar 

  36. Jost, W.: Explosions-und Verbrennungsvorgänge in Gasen. Berlin: Springer. 1939.

    Google Scholar 

  37. Zeldovich, YA. B.: On the theory of the propagation of detonation in gaseous systems. (Übers. aus dem Russischen.) NACA TM No. 1261 (1950).

    Google Scholar 

  38. Zeldovich, YA. B.: Teoriya goreniya i detonatsii gazov. Izd. Akad. Nauk. SSSR, Moskau (1944). Engl. Übersetzung: Theory of combustion and detonation of gases. Techn. Rep. No. F-TS-1226-IA (GDAM A9–T45) in Material Command (1949).

    Google Scholar 

  39. Döring, W.: Der Detonationsvorgang in Gasen. Ann. d. Physik 43, 421–436 (1943).

    Article  Google Scholar 

  40. Meting, W., und Burkhardt, G.: Beiträge zur Theorie der Detonation. VDI Forschungsbericht No. 1939 (1944).

    Google Scholar 

  41. Neumann, J.: Progress report on theory of detonation waves. Office of Scientific Research and Development Rep. No. 549 (1942).

    Google Scholar 

  42. Peek, H. M., and Thrap, R. G.: Gaseous detonation in mixtures of cyanogen and oxygen. Journ. Chem. Phys. 26, 4, 740–745 (1957).

    Article  ADS  Google Scholar 

  43. BrinkleyJR., S. B., and Richardson, J. M.: On the structure of plane detonation waves with finite reaction velocity. Fourth Symposium (Int.) on Combustion, 586–594, Baltimore: Williams Wilkins. 1949.

    Google Scholar 

  44. Kirkwood, J. G., and Wood, W. W.: Structure of a steady-state plane detonation wave with finite reaction rate. Journ. Chem. Phys. 22, 11, 1915–1919 (1954).

    Article  ADS  Google Scholar 

  45. Wood, W. W., and Kirkwood, J. G.: On the existence of steady-state detonations supported by a single chemical reaction. Journ. Chem. Phys. 25, 6, 1276 (1956).

    Article  ADS  Google Scholar 

  46. Wood, W. W., and Kirkwood, J. G.: Present status of detonation theory. Journ. Chem. Phys. 29, 4, 957–958 (1958).

    Article  ADS  Google Scholar 

  47. Edwards, D. H.: A survey of recent work on the structure of detonation Waves. Twelfth Symposium (Int.) on Combustion, 819–828. Pittsburgh, Pa.: The Combustion Institute. 1969

    Google Scholar 

  48. Duff, R. E.: Calculation of reaction profiles behind steady-state shock waves. I. Application to detonation waves. Journ. Chem. Phys. 28, 6, 1193–1197 (1958).

    MathSciNet  Google Scholar 

  49. AdamsonJr., T. C.: On the structure of plane detonation waves. Phys. Fluids 3, 5, 706–714 (1960).

    Article  MATH  ADS  MathSciNet  Google Scholar 

  50. Hirschfelder, J. O., and Curtiss, C. F.: Theory of detonation. I. Irreversible unimolecular reaction. Journ. Chem. Phys. 2S, 6, 1130–1147 (1958).

    MathSciNet  Google Scholar 

  51. Linder, B., Curtiss, C. F., and Hirschfelder, J. O.: Theory of detonation. II. Reversible unimolecular reaction. Journ. Chem. Phys. 28, 6, 1147–1151 (1958).

    Article  ADS  MathSciNet  Google Scholar 

  52. Curtiss, C. F., Hirschfelder, J. O., and Barnett, M. P.: Theory of detonation. III. Ignition temperature approximation. Journ. Chem. Phys. 30, 2, 470–492 (1959).

    Article  ADS  MathSciNet  Google Scholar 

  53. Bush, W. B., and Fendell, F. E.: Asymptotic analysis of the structure of a steady planar detonation. Combustion Sei. Tech. 2, 271–285 (1971).

    Google Scholar 

  54. Berets, D. G., Greene, E. F., and Kistiakowsky, G. B.: Gaseous detonations. I. Stationary waves in hydrogen-oxygen mixtures. Journ. Am. Chem. Soc. 72, 3, 1080–1086 (1950).

    Google Scholar 

  55. Lafitte, P.: Science of petroleum, Vol. 4. London: Oxford University Press. 1938.

    Google Scholar 

  56. Wagner, H. G.: Gaseous detonations and the structure of a detonation zone. In: Fundamental data obtained from shock-tube experiments. Herausgeg v A FERRI; AGARDograph No. 41. New York: Pergamon Press. 1961.

    Google Scholar 

  57. Breton, J.: Recherches sur la détonation des mélanges gaseux. Thèses Faculte des Sciences, Univ. Nancy, 1936.

    Google Scholar 

  58. Chu, B. T.: Wave propagation in a reacting mixture. 1958 Heat Transfer and Fluid Mechanics Institute. Stanford 1958.

    Google Scholar 

  59. Eisen, C. L., Gross, R. A., and Rivlin, T. J.: Theoretical calculations in gaseous detonation. Combustion Flame 4, 3, 137–147 (1960).

    Article  MathSciNet  Google Scholar 

  60. Fay, J. A.: Two-dimensional gaseous detonations: Velocity deficit. Phys. Fluids 2, 3, 283 to 289 (1959).

    Google Scholar 

  61. Fay, J. A.: The structure of gaseous detonation waves. Eighth Symposium (Int.) on Combustion, 30–40. Baltimore: Williams Wilkins. 1962.

    Google Scholar 

  62. Jost, W., Just, T., and Wagner, H. G.: Investigation of the reaction zone of gaseous detonations. Eighth Symposium (Int.) on Combustion, 582–588. Baltimore: Williams Wilkins. 1962.

    Google Scholar 

  63. White, D. R.: Turbulent structure of gaseous detonation. Phys. Fluids 4, 4, 465–480 (1961).

    Google Scholar 

  64. Shchelkin, K. I.: Effect of roughness on the surface in a tube on origination and propagation of detonation in gases. Zh. Eksperim. i teor. Fiz. 10, 823 (1940). Englische Übers.: 61–18037 (Department of Commerce, Washington, D. C.).

    Google Scholar 

  65. Shchelkin, K. I.: On a theory of the phenomenon of spin detonation. Dokl. Akad. Nauk. SSSR 47, 482–484 (1945).

    Google Scholar 

  66. Shchelkin, K. I.: By stroc gorenie i spinovaya detonatsiya gazov. ( Schnelle Verbrennung und Spindetonation in Gasen.) Moskau: Voenizdat. 1949.

    Google Scholar 

  67. Ditsent, V. E., and Shchelkin, K. I.: Schnelle Verbrennung in rauhen Rohren. Zh. Fiz. Khim. 19, 221 (1944).

    Google Scholar 

  68. Nitsch, P., und Schmidt, N.: Wärmezufuhr bei veränderlicher Mengenstromdichte. DLR-Forschungsbericht 64–31 (1964).

    Google Scholar 

  69. Penner, S. S., and Davidor, W.: Parametric solution of the onedimensional flow equations with heat addition. Proceedings of the 1967 Heat Transfer and Fluid Mechanics Institute, S. 233–246. Stanford: Stanford University Press. 1967.

    Google Scholar 

  70. Loh, W. H. T. (Herausgeber): Jet, rocket, nuclear, ion and electric propulsion. Theory and design. Berlin-Heidelberg-New York: Springer. 1968.

    Google Scholar 

  71. Krause, S.: Zur eindimensionalen, reibungsfreien, kompressiblen Gasströmung mit Rufheizung und Querschnittsänderung bei besonderer Berücksichtigung des Schalldurchgangs. DLR-Forschungsbericht 67–02 (1967).

    Google Scholar 

  72. Shapiro, A. H., and Hawthorne, W. R.: The mechanics and thermodynamics of steady one-dimensional gas flow. Journ. Appl. Mech. 14, 317–336 (1947).

    MathSciNet  Google Scholar 

  73. Hicks, B. L., Montgomery, D. J., and Wassermann, R. H.: The one-dimensional theory of steady compressible fluid flow in ducts with friction and heat addition. NACA TN 1336 (1947).

    Google Scholar 

  74. Oswatitsch, K.: Der Lorinantrieb mit besonderer Berücksichtigung des Bereiches hoher Überschallgeschwindigkeit. Göttinger Monographie (1946).

    Google Scholar 

  75. Oswatitsch, K.: Antriebe mit Heizung bei Tberschallgeschwindigkeit. DVL-Bericht No. 90 (1959).

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 1975 Springer-Verlag/Wien

About this chapter

Cite this chapter

Bartlmä, F. (1975). Stationäre, eindimensionale Strömung mit Energiezufuhr. In: Gasdynamik der Verbrennung. Springer, Vienna. https://doi.org/10.1007/978-3-7091-8403-5_3

Download citation

  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-7091-8403-5_3

  • Publisher Name: Springer, Vienna

  • Print ISBN: 978-3-7091-8404-2

  • Online ISBN: 978-3-7091-8403-5

  • eBook Packages: Springer Book Archive

Publish with us

Policies and ethics