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By Dr.-Ing. H. Zeller (auth.)

Diese Arbeit entstand im Rahmen einer Versuchsreihe zur Erforschung der instationären Strömungsvorgänge in Verbrennungsmotoren und wurde im Jahre 1954 von der Fakultät für Maschinenwesen und Elektrotechnik der Rheinisch­ Westfälischen Technischen Hochschule Aachen als Dissertation genehmigt. Dem Institutsleiter Herrn Professor Dr.-Ing. F. SEEWALD bin ich für die mir gewährte Möglichkeit zur Durchführung dieser Arbeit und wissenschaft­ liche Förderung zu stetem Dank verpflichtet. Für den Vorschlag des Themas dieser Arbeit und wertvolle Anregungen danke ich aufrichtig meinem Lehrer Herrn Dr.-Ing. P. HADLATSCH. Dank schulde ich auch Herrn Professor Dr.phil.habil. A. NAUMANN für seine Unterstützung bei den schlierenopti­ schen Aufnahmen und einige wichtige Hinweise. Der "Akademie der Wissenschaften und der Literatur" in Mainz und der "Deutschen Forschungsgemeinschaft", die für den Bau der umfangreichen Meßeinrichtung Mittel zur Verfügung stellten, sei besonders gedankt. G I i e der u n g A. Einleitung •••• S. five B. Ziel der Arbeit • s. 6 C. Theoretische Grundlagen und Untersuchungen S. 7 I. Die Grundgleichungen der eindimensionalen Gasströmung mit Reibung und Wärmeleitung •• s. 7 1. Voraussetzungen .•• s. 7 2. Die thermische Zustandsgleichung s. eight three. Das Massenerhaltungsgesetz S. eight four. Der Impulssatz ••••• S. nine five. Die Energiegleichung S. 12 6. Integrale der Energiegleichung S. 15 II. Die Ausbreitung von Druckstörungen großer Amplitude im fuel mit innerer Reibung und Wärmeleitung ••••••••• S. 22 1. Elementare Ableitung der Ausbreitungsgeschwindigkeit 22 S.

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Beitrag zur eindimensionalen stationären und nichtstationären Gasströmung mit Reibung und Wärmeleitung insbesondere in Rohren mit unstetigen Querschnittsänderungen: aus dem Aerodynamischen Institut der Rhein.-Westf. Techn. Hochschule Aachen

Diese Arbeit entstand im Rahmen einer Versuchsreihe zur Erforschung der instationären Strömungsvorgänge in Verbrennungsmotoren und wurde im Jahre 1954 von der Fakultät für Maschinenwesen und Elektrotechnik der Rheinisch­ Westfälischen Technischen Hochschule Aachen als Dissertation genehmigt. Dem Institutsleiter Herrn Professor Dr.

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Dem Lavalzustand, nähert. B. einer Rohrströmung ohne Querschnittsänderungen gibt Ö = 6 m1n . den maximal erreichbaren Strömungszustand. Der Verlauf Ö abhängig von M zeigt die durch Messungen bestätigte Erscheinung [5J, daß in Überschallströmung bei konstanter Stromdichte schon ein kleiner Impulsverlust pro Strömungsweg schnell zum Lavalzustand hinführt. Eine stationäre Strömung, bei der über thermodynamische Nichtgleichgewichtszustände ein Durchgang durch den Lavalzustand vom Überschall- ins Unterschallgebiet gleicher Kennzahl mechanisch und thermodynamisch möglich ist, hatten wir bereits in der stationären stoßverdichtung kennengelernt.

Die stationäre Drosselströmung 1. F + Impulsstrom ~u2. F konstant bleibt. Das Bild einer Strömung durch eine beliebige plötzliche Querschnittsänderung zeigt, daß dort die Geschwindigkeitskomponenten quer zur x-Richtung keineswegs zu vernachlässigen sind. Infolge Strahlablösung entsteht eine starke Verwirbelung, die Impulsverlust und Entropievermehrung zur Folge hat. Die "Drosselzone ll beginnt etwa 0,6 Rohrdurchmesser vor der Querschnittsänderung (Zustand 1) mit Ablösung von der Wand unter Bildung von Eckwirbel I und einem leichten Druckanstieg an der Wand P1 - P1 , dem ItStau".

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