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Neue Gleichungen für die Transportvorgänge bei überströmten Einzelkörpern (Teil 1)

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Forschung im Ingenieurwesen A Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Transportkoeffizienten sind der Wärmeübergangs-, der Stoffübergangs- und der Impulsübergangskoeffizient. Statt des Impulsübergangskoeffizienten wird auch die Widerstandszahl und die Reibungszahl benutzt. Für die laminare Widerstandszahl der Kugel wurden Gleichungen aus der Literatur überprüft.

Die Analogie-Beziehung für den Wärme-, den Stoff- und den Impulsübergang zeigt die Bedeutung des Dissipationsanteils der Reibungszahl. Dies ist bei der Platte die Reibungszahl selbst. Sie läßt sich im laminaren Gebiet nur durch einen zweigliedrigen (und nicht durch einen eingliedrigen) Ansatz wiedergeben. Demnach existiert bei der Platte auch so etwas wie ein Stokes-Bereich und ein Newton-Bereich. Weitere Ansätze sind für die kritische Reynolds-Zahl, für den Kurvenverlauf beim Übergang vom laminaren zum turbulenten Gebiet und für das turbulente Gebiet erforderlich.

Die Analogie-Beziehung für überströmte, unterschiedliche Einzelkörper führt den Dissipationsanteil der Reibungszahl von Kugel und Zylinder auf die Reibungszahl der Platte zurück. Der Dissipationsanteil der Reibungszahl kann also für alle überströmten Einzelkörper durch eine einzige Gleichung wiedergegeben werden. Dagegen müssen für den Wirbelanteil der Reibungszahl sowie für die Reibungszahl selbst individuelle Gleichungen für die verschiedenen Einzelkörper aufgestellt werden. Die neue Gleichung für den Wärme- und den Stoffübergang bei der Prandtl-Zahl Pr=1 ähnelt dem Ansatz für das Rohr. Sie gilt für alle überströmten Einzelkörper. Die Gleichung soll in einer weiteren Untersuchung auf Pr≠1 erweitert werden.

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Literatur

  1. Benedek, P., u.A. László: Grundlagen des Chemieingenieurwesens. Leipzig: VEB-Verlag Grundstoffindustrie 1965.

    Google Scholar 

  2. Riquarts, H. P.: Kennzeichnung des Partikelströmungswiderstandes mit Hilfe eines Impulsübergangskoeffizienten. Verfahrenstechn. Bd. 15 (1981) Nr. 6, S. 434/37.

    Google Scholar 

  3. Kottke, V., u.H. Blenke: Meßmethoden konvektiver Stoffübertragung. Chem.-Ing.-Techn. Bd. 50 (1978) Nr. 2, S. 81/90.

    Google Scholar 

  4. Pasternak, I. S., u.W. H. Gauvin: Turbulent heat and mass transfer from stationary particles. Canad. J. Chem. Eng. Bd. 38 (1960) Nr. 4, S. 35/42.

    Google Scholar 

  5. Lapple, C. E., u.C. B. Shepherd: Calculation of particle trajectories. Ind. Eng. Chem. Bd. 32 (1940) Nr. 5, S. 605/17.

    Article  Google Scholar 

  6. Ihme, F., H. Schmidt-Traub u.H. Brauer: Theoretische Untersuchung über die Umströmung und den Stoffübergang an Kugeln. Chem.-Ing.-Techn. Bd. 44 (1972) Nr. 5, S. 306/13.

    Article  Google Scholar 

  7. Longwell, J. P.: Combustion of liquid fuels. In:B. Lewis et al. (Editors): Combustion processes. Oxford: Oxford University Press (1956) S. 425/505.

    Google Scholar 

  8. Kürten, H., J. Raasch u.H. Rumpf: Beschleunigung eines kugelförmigen Feststoffteilchens im Strömungsfeld konstanter Geschwindigkeit. Chem.-Ing.-Techn. Bd. 38 (1966) Nr. 9, S. 941/48.

    Article  Google Scholar 

  9. Mühle, J.: Untersuchung von Partikelbahnen in Drehströmungen. Teil I: Über den Einfluß der wichtigsten Kennzahlen. Chem.-Ing.-Techn. Bd. 43 (1971) Nr. 21, S. 1158/68.

    Article  Google Scholar 

  10. Brauer, H., u.D. Mewes: Strömungswiderstand sowie stationärer und instationärer Stoff- und Wärmeübergang an Kugeln. Chem.-Ing.-Techn. Bd. 44 (1972) Nr. 13, S. 865/68.

    Article  Google Scholar 

  11. Do, H. T., J. R. Grace u.R. Clift: Particle ejection and entrainment from fluidised beds. Powder Technol. Bd. 6 (1972) Nr. 4, S. 195/200.

    Article  Google Scholar 

  12. Brauer, H.: Impuls-, Stoff- und Wärmetransport durch die Grenzfläche kugelförmiger Partikeln. Chem.-Ing.-Techn. Bd. 45 (1973) Nr. 18, S. 1099/103.

    Article  Google Scholar 

  13. Brauer, H., u.D. Sucker: Umströmung von Platten, Zylindern und Kugeln. Chem.-Ing.-Techn. Bd. 48 (1976) Nr. 8, S. 665/71.

    Google Scholar 

  14. Martin, H.: Wärme- und Stoffübertragung in der Wirbelschicht. Chem.-Ing.-Techn. Bd. 52 (1980) Nr. 3, S. 199/209.

    Google Scholar 

  15. Flemmer, R. L. C., u.C. L. Banks: On the drag coefficient of a sphere. Powder Technol., Laus. Bd. 48 (1986) Nr. 3, S. 217/21.

    Article  Google Scholar 

  16. Churchill, S. W., u.R. Usagi: A general expression for the correlation of rates of transfer and other phenomena. A.I.Ch.E. Journ. Bd. 18 (1972) Nr. 6, S. 1121/28.

    Google Scholar 

  17. Churchill, S. W., u.R. Usagi: A standardized procedure for the production of correlations in the form of a common empirical equation. Ind. Eng. Chem., Fundam. Bd. 13 (1974) Nr. 1, S. 39/44.

    Article  Google Scholar 

  18. Schlichting, H.: Grenzschichttheorie. 8 Aufl. Verlag G. Braun, 1982.

    Google Scholar 

  19. Stein, W. A.: Eine neue Gleichung für den Wärme- und den Stoffübergang in durchströmten Rohren (Teil 2). Forsch. Ing.-Wes. Bd. 54 (1988) Nr. 5, S. 161/68.

    Google Scholar 

  20. Stein, W. A.: Eine neue Gleichung für den Wärme- und den Stoffübergang in durchströmten Rohren (Teil 1). Forsch. Ing.-Wes. Bd. 54 (1988) Nr. 4, S. 117/22.

    Google Scholar 

  21. Kögl, B., u.F. Moser: Grundlagen der Verfahrenstechnik. Berlin: Springer-Verlag, 1981

    Google Scholar 

  22. Sucker, D., u.H. Brauer: Fluiddynamik bei quer angeströmten Zylindern. Wärme- und Stoffübertragung Bd. 8 (1975), S. 149/58.

    Article  Google Scholar 

  23. Flachsbart, O.: Neue Untersuchungen über den Luftwiderstand von Kugeln. Physik. Z. Bd. 28 (1927) Nr. 13, S. 461/69.

    Google Scholar 

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Authors and Affiliations

  1. Verfahrenstechnik, Hoechst AG, G811, Frankfurt/Main 80

    Werner Alexander Stein

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  1. Werner Alexander Stein
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Herrn Prof. Dr. Wolfgang Hilger zur Vollendung des 60. Lebensjahres gewidmet

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Stein, W.A. Neue Gleichungen für die Transportvorgänge bei überströmten Einzelkörpern (Teil 1). Forsch Ing-Wes 56, 6–13 (1990). https://doi.org/10.1007/BF02561044

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