Die Strömung von Gasen durch Blenden

III. Zusammenfassung

Im ersten Teil wird die Ähnlichkeitstheorie der Gasströmung durch Rohre auf den Fall starker Druckänderungen erweitert. Wegen der großen hierbei auftretenden Temperaturänderungen im Gas ist die Abhängigkeit der Wärmeleitzahl und der Zähigkeitszahl von der Temperatur zu berücksichtigen. Bei den üblichen Darstellungen der Ausfluß- und Durchflußgleichung erscheint die Ausflußzahl in Abhängigkeit von der Reynoldsschen Zahl. Die zu bestimmende Strömungsgeschwindigkeit tritt also auf beiden Seiten der Ausflußgleichung auf. Sie wird besser durch eine ersetzt, bei der der Ausflußfaktor statt von der Reynoldsschen Zahl von einer Kenngröße abhängt, die ähnlich wie die Reynoldssche Zahl gebaut ist, nur statt der unbekannten Strömungsgeschwindigkeit im Rohrquerschnitt die bekannte dort vorhandene Schallgeschwindigkeit im Gas enthält.

Im zweiten Teil wird eine eindimensionale Theorie der Blendenströmung aufgestellt, bei der die radiale Geschwindigkeitskomponente im Mündungsquerschnitt berücksichtigt wird. Ausgehend von der bekannten Ausflußzahl für Flüssigkeiten wird daraus die Ausflußzahl bei der Gasströmung berechnet. Die so gewonnenen Werte stimmen für kleine und für große Druckverhältnisse vor und hinter der Blende gut mit Versuchswerten überein. Es zeigt sich im besonderen, daß bei dem Ausfluß von Luft durch eine Blende das kritische Druckverhältnis etwa 0,245 beträgt.