Skip to main content

Strömungen mit chemischen Reaktionen

  • 535 Accesses

Part of the Springer Reference Technik book series (SRT)

Zusammenfassung

Das Kapitel Strömungen mit chemischen Reaktionen behandelt das typische Zusammenwirken von Strömung, Transportvorgängen und Wärmefreisetzung durch Reaktion in reaktiven Strömungen und ist Teil des Lehrbuches und Nachschlagewerkes H. Oertel jr. Prandtl-Führer durch die Strömungslehre. Es gliedert sich in die Abschnitte reaktionskinetische Grundlagen, laminare und turbulente Strömungen. Zu diesen Klassen reaktiver Strömungen werden jeweils typische Anwendungen vorgestellt, wobei die Entwicklung von Modellvorstellungen, unterstützt durch experimentelle Beobachtungen, im Vordergrund steht. Spezifische Aspekte der Strömungsmechanik reaktiver Strömungen, wie zum Beispiel die Dichteänderung durch Reaktion und Wärmefreisetzung, stehen im Mittelpunkt. Sie werden ergänzt durch spezifische Problemstellungen der Reaktionskinetik, wie die Oxidation von Kohlenwasserstoffen oder die Analyse von Reaktionsmechanismen.

Schlüsselwörter:

  • Reaktive Strömungen, Verbrennung, chemische Kinetik, laminare Flammen, turbulente Flammen

This is a preview of subscription content, access via your institution.

Auswahl an Literatur

  • Abdel-Gayed, R.G., Bradley, D., Hamid, N.M., Lawes, M.: Lewis number effects on turbulent burning velocity. Proc. Combust. Inst. 20, 505 (1984)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Arrhenius, S.A.: Über die Reaktionsgeschwindigkeit bei der Inversion von Rohrzucker in Säuren. Z. Phys. Chem. 4, 226–248 (1889)

    Google Scholar 

  • Ashurst, W.T.: Modelling turbulent flame propagation. Proc. Combust. Inst. 25, 1075 (1995)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Atkins, P.W.: Physikalische Chemie. Wiley-VCH, Weinheim (2013)

    Google Scholar 

  • Bilger, R.W.: Turbulent Flows with nonpremixed reactants. In: Libby, P.A., Williams, F.A. (Hrsg.) Turbulent Reactive Flows. Springer, Berlin/Heidelberg/New York (1980)

    Google Scholar 

  • Bockhorn, H., Chevalier, C., Warnatz, J., Weyrauch, V.: Bildung von promptem NO in Kohlenwasserstoff-Luft-Flammen. 6. TECFLAM-Seminar. DLR, Stuttgart (1990)

    Google Scholar 

  • Borghi, R. (Hrsg.): Recent Advances in Aeronautical Science. Pergamon, London (1984)

    Google Scholar 

  • Bradley, D.: How fast can we burn. Proc. Combust. Inst. 24, 247 (1993)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Bray, K.N.C.: Turbulent flows with premixed reactants. In: Libby, P.A., Williams, F.A. (Hrsg.) Turbulent Reacting Flows. Springer, Berlin/Heidelberg/New York (1980)

    Google Scholar 

  • Candel, S., Veynante, D., Lacas, F., Darabiha, N.: Current progress and future trends in turbulent combustion. Combust. Sci. Technol. 98, 245 (1994)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Dahm, W.J.A., Bish, E.S.: High resolution measurements of molecular transport and reaction processes in turbulent combustion. In: Takeno, T. (Hrsg.) Turbulence and Molecular Processes in Combustion. Elsevier, New York (1993)

    Google Scholar 

  • Dahm, W.J.A., Tryggvason, G., Zhuang, M.: Integral method solution of time-dependent strained diffusion-reaction layers with multi-step kinetics. SIAM J. Appl. Math. 56(4), 1039 (1996)

    CrossRef  MathSciNet  MATH  Google Scholar 

  • Damköhler, G.: Der Einfluss der Turbulenz auf die Flammengeschwindigkeit in Gasgemischen. Z. Elektrochem, 46, 601–652 (1940)

    Google Scholar 

  • Dibble, R.W., Masri, A.R., Bilger, R.W.: The spontaneous Raman scattering technique applied to non-premixed flames of methane. Combust. Flame 67, 189 (1987)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Di Domenico, M., Beck, C.H., Lammel, O., Krebs, W., Noll, B.E.: Experimental and numerical investigation of turbulent, lean, high-strained, confined, jet flames. In: AIAA 2011–238, 49th AIAA Aerospace Sciences Meeting, 2011, Orlando (2011)

    Google Scholar 

  • Dinkelacker, F., Buschmann, A., Schäfer, M., Wolfrum, J.: Spatially resolved joint measurements of OH- and temperature fields in a large premixed turbulent flame. In: Proceedings of the Joint Meeting of the British and German Sections of the Combustion Institute, S. 295, Cambridge (1993)

    Google Scholar 

  • Dopazo, C., O’Brian, E.E.: An approach to the description of a turbulent mixture. Acta Astron. 1, 1239 (1974)

    CrossRef  MATH  Google Scholar 

  • Dreier, T., Lange, B., Wolfrum, J., Zahn, M., Behrendt, F., Warnatz, J.: CARS measurements and computations of the structure of laminar stagnation-point Methane-air counterflow diffusion flames. Proc. Combust. Inst. 21, 1729 (1987)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Gutheil, E., Bockhorn, H.: The effect of multi-dimensional PDFs in turbulent reactive flows at moderate Damköhler number. Physicochem. Hydrodyn. 9, 525 (1987)

    Google Scholar 

  • Heywood, J.B.: Internal Combustion Engine Fundamentals. McGraw-Hill, New York (1988)

    Google Scholar 

  • Homann, K.H.: Reaktionskinetik. Steinkopff, Darmstadt (1975)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Homann, K.H., Solomon, W.C., Warnatz, J., Wagner, H.G., Zetzsch, C.: Eine Methode zur Erzeugung von Fluoratomen in inerter Atmosphäre. Berichte der Bunsengesellschaft für Physikalische Chemie 74, 585 (1970)

    Google Scholar 

  • Lammel, O., Stöhr, M., Kutne, P., Dem, C., Meier, W., Aigner, M.: Experimental analysis of confined jet flames by laser measurement techniques. J. Eng. Gas Turbines Power 134, 041506 (2012)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Law, C.K.: Dynamics of streched flames. Proc. Combust. Inst. 22, 1381 (1989)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Libby, P.A., Williams, F.A.: Turbulent flows involving chemical reactions. Annu. Rev. Fluid Mech. 8, 351–376 (1976)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Libby, P.A., Williams, F.A.: Fundamental aspects of turbulent reacting flows. In: Libby, P.A., Williams, F.A. (Hrsg.) Turbulent Reacting Flows. Springer, Berlin/Heidelberg/New York (1980)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Libby, P.A., Williams, F.A.: Turbulent Reacting Flows. Academic, New York (1994)

    MATH  Google Scholar 

  • Liu, Y., Lenze, B.: The influence of turbulence on the burning velocity of premixed CH4-H2 flames with different laminar burning velocities. Proc. Combust. Inst. 22, 747 (1988)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Magre, P., Dibble, R.W.: Finite chemical kinetic effects in a subsonic turbulent hydrogen flame. Combust. Flame 73, 195 (1988)

    CrossRef  Google Scholar 

  • McMurtry, P.A., Menon, S., Kerstein, A.R.: A linear Eddy sub-grid model for turbulent reacting flows: application to hydrogen-air combustion. Proc. Combust. Inst. 24, 271 (1992)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Metka, U., Schweitzer, M.G., Volpp, H.-R., Wolfrum, J., Warnatz, J.: In-situ detection of NO chemisorbed on platinum using infrared-visible sum-frequency generation SFG. Zeitschr. f. Phys. Chem. 214, 865–888 (2000)

    Google Scholar 

  • Nowak, U., Warnatz, J.: Sensitivity Analysis in Aliphatic Hydrocarbon Combustion. A. L. Kuhl, J. R. Bowen, J.-C. Leyer, A. Borisov, eds., Dynamics of reactive systems. American Institute of Aeronautics and Astronautics, New York (1988)

    Google Scholar 

  • Orlandini, I., Riedel, U.: Chemical kinetics of NO-removal by pulsed corona discharges. J. Phys. D (Appl. Phys.) 33, 2467–2474 (2000)

    Google Scholar 

  • Peters, N.: Laminar flamelet concepts in turbulent combustion. Proc. Combust. Inst. 21, 1231 (1987a)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Peters, N.: Laminar flamelet concepts in turbulent combustion. Proc. Combust. Inst. 21, 1231 (1987b)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Peters, N.: Turbulent Combustion. Cambridge University Press, Cambridge (2000)

    CrossRef  MATH  Google Scholar 

  • Peters, N., Warnatz, J.: Numerical Methods in Laminar Flame Propagation. Vieweg, Braunschweig/Wiesbaden (1982)

    CrossRef  MATH  Google Scholar 

  • Poinsot, T., Veynante, D., Candel, S.: Diagrams of premixed turbulent combustion based on direct numerical simulation. Proc. Combust. Inst. 23, 613 (1991)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Pope, S.B.: Computations of turbulent combustion: progress and challenges. Proc. Combust. Inst. 23, 591 (1991)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Reynolds, W.C.: The potential and limitations of direct and large Eddy simulation. In: Whither Turbulence. Turbulence at Crossroads, Bd. 313. Springer, Berlin/Heidelberg/New York (1989)

    Google Scholar 

  • Rhodes, R.P. (Hrsg.): Turbulent mixing in non-reactive and reactive flows. Plenum Press, New York (1979)

    Google Scholar 

  • Robinson, P.J., Holbrook, K.A.: Unimolecular Reactions. Wiley-Interscience, New York (1972)

    Google Scholar 

  • Rogg, B., Behrendt, F., Warnatz, J.: Turbulent non-premixed cumbustion in partially premixed diffusion flamelets with detailed chemistry. Proc. Combust. Inst. 21, 1533 (1987)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Rummel, K.: Der Einfluß des Mischungsvorganges auf die Verbrennung von Gas und Luft in Feuerungen. Stahleisen, Düsseldorf (1937)

    Google Scholar 

  • Schütz, H., Lückerath, R., Kretschmer, T., Noll, B., Aigner, M.: Analysis of the Pollutant formation in the FLOX combustion. J. Eng. Gas Turbines Power 130, 011503 (2008)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Sick, V., Arnold, A., Diessel, E., Dreier, T., Ketterle, W., Lange, B., Wolfrum, J., Thiele, K.U., Behrendt, F., Warnatz, J.: Two-dimensional laser diagnostics and modelling of counterflow diffusion flames. Proc. Combust. Inst. 23, 495 (1991)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Smooke, M.D., Mitchell, R.E., Keyes, D.E.: Numerical solution of two-dimensional axisymmetric laminar diffusion flames. Combust. Sci. Technol. 67, 85 (1989)

    CrossRef  MATH  Google Scholar 

  • Spalding, D.B.: Mixing and chemical reaction in steady confined turbulent flames. Proc. Combust. Inst. 13, 649 (1970)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Stahl, G., Warnatz, J.: Numerical investigation of strained premixed CH4-air flames up to high pressures. Combust. Flame 85, 285 (1991)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Tsuji, H., Yamaoka, I.:. The counterflow diffusion flame in the forward stagnation region of a porous cylinder. Proc. Combust. Inst. 11, 979 (1967)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Warnatz, J.: The structure of laminar Alkane-, Alkene-, and acetylene flames. Proc. Combust. Inst. 18, 369 (1981)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Warnatz, J.: Resolution of gas phase and surface chemistry into elementary reactions. Proc. Combust. Inst. 24, 553 (1993)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Warnatz, J., Maas, U., Dibble, R.W.: Verbrennung. Springer, Berlin/Heidelberg (2006)

    Google Scholar 

  • Westbrook, C.K., Dryer, F.L.: Chemical kinetics and modelling of combustion processes. Proc. Combust. Inst. 18, 749 (1981)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Williams, F.A.: Combustion Theory. The Benjamin Cummings Publishing Company, Menlo Park/Reading/Don Mills (1985)

    Google Scholar 

  • Zeldovich, Y.B., Frank-Kamenetskii, D.A.: The theory of thermal propagation of flames. Zh. Fiz. Khim. 12, 100 (1938)

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Uwe Riedel .

Editor information

Editors and Affiliations

Rights and permissions

Reprints and Permissions

Copyright information

© 2016 Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH

About this entry

Cite this entry

Riedel, U. (2016). Strömungen mit chemischen Reaktionen. In: Oertel jr., H. (eds) Prandtl - Führer durch die Strömungslehre. Springer Reference Technik . Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-08933-7_10-2

Download citation

  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-08933-7_10-2

  • Received:

  • Accepted:

  • Published:

  • Publisher Name: Springer Vieweg, Wiesbaden

  • Online ISBN: 978-3-658-08933-7

  • eBook Packages: Springer Referenz Technik & Informatik

Chapter History

  1. Latest

    Strömungen mit chemischen Reaktionen
    Published:
    18 February 2022

    DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-08933-7_10-3

  2. Strömungen mit chemischen Reaktionen
    Published:
    31 August 2016

    DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-08933-7_10-2

  3. Original

    Strömungen mit chemischen Reaktionen
    Published:
    08 July 2016

    DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-08933-7_10-1