Strömungs- und Turbulenzenuntersuchungen am Modell eines Hubbalkenofens

Warmelibertragung, Impuls- und Stoffaustausch sind in indu striellen Feuerungen von liberragender Bedeutung, so daB die Kenntnis der Temperatur-, Geschwindigkeits- und Konzentra tionsfelder in Ofenraumen von groBem Interesse ist. Sie er moglicht Rlickschllisse auf Mischungs- und Verbrennungsvorgange und die damit zusammenhangenden Probleme der Temperaturver teilung im Warmgut und im Of en inner en (Arbeitsraum) sowie auf die ebenfalls bedeutsamen Druckverhaltnisse. Mathematisch werden aIle drei Transportvorgange durch ahnlich aufgebaute Differentialgleichungen beschrieben, deren mathe matische Behandlung groBe Schwierigkeiten bereitet. Bislang ist es erst flir wenige ausgezeichnete FaIle gelungen, zufrie denstellende Losungen anzugeben. Es liegt deshalb nahe, experi mentell vorzugehen. Die unmittelbare Messung vieler EinfluBgroBen stoBt haufig jedoch auf schwierige technische Probleme, sei es auf Grund oft groBer raumlicher Ausdehnung, hoher Betriebstemperatur, schlechter Zuganglichkeit oder von Ahnlichem. Modellversuche bieten sich als Ausweg an, da sie mit vergleichsweise geringem Aufwand zu aufschluBreichen Ergebnissen flihren konnen. Dieser Weg wurde im Ausland schon in den 20iger Jahren be schritten aber erst Rummel [21] ) hat ein Jahrzehnt spater mit seinen grundlegenden Arbeiten tiber die Mischungsvorgange die Verbindung geknUpft zwischen Stromungs- und Verbrennungs erscheinungen in industriellen Feuerungen. Er begrlindete auch die Theorie der sogenannten "kalten" Modellversuche und zeigte, daB solche Untersuchungen trotz starker Vereinfachung der Modelltechnik gute Ubereinstimmung mit Ergebnissen an den Ori ginalen ergaben.

Klappentext
Warmelibertragung, Impuls- und Stoffaustausch sind in indu­ striellen Feuerungen von liberragender Bedeutung, so daB die Kenntnis der Temperatur-, Geschwindigkeits- und Konzentra­ tionsfelder in Ofenraumen von groBem Interesse ist. Sie er­ moglicht Rlickschllisse auf Mischungs- und Verbrennungsvorgange und die damit zusammenhangenden Probleme der Temperaturver­ teilung im Warmgut und im Of en inner en (Arbeitsraum) sowie auf die ebenfalls bedeutsamen Druckverhaltnisse. Mathematisch werden aIle drei Transportvorgange durch ahnlich aufgebaute Differentialgleichungen beschrieben, deren mathe­ matische Behandlung groBe Schwierigkeiten bereitet. Bislang ist es erst flir wenige ausgezeichnete FaIle gelungen, zufrie­ denstellende Losungen anzugeben. Es liegt deshalb nahe, experi­ mentell vorzugehen. Die unmittelbare Messung vieler EinfluBgroBen stoBt haufig jedoch auf schwierige technische Probleme, sei es auf Grund oft groBer raumlicher Ausdehnung, hoher Betriebstemperatur, schlechter Zuganglichkeit oder von Ahnlichem. Modellversuche bieten sich als Ausweg an, da sie mit vergleichsweise geringem Aufwand zu aufschluBreichen Ergebnissen flihren konnen. Dieser Weg wurde im Ausland schon in den 20iger Jahren be­ schritten aber erst Rummel [21] *) hat ein Jahrzehnt spater mit seinen grundlegenden Arbeiten tiber die Mischungsvorgange die Verbindung geknUpft zwischen Stromungs- und Verbrennungs­ erscheinungen in industriellen Feuerungen. Er begrlindete auch die Theorie der sogenannten "kalten" Modellversuche und zeigte, daB solche Untersuchungen trotz starker Vereinfachung der Modelltechnik gute Ubereinstimmung mit Ergebnissen an den Ori­ ginalen ergaben.

Inhalt
1. Einleitung.- 2. Theoretische Grundlagen und Stand der Untersuchungstechnik.- 2.1 Zur Theorie der turbulenten Strömung.- 2.2 Freistrahl und eingeschlossener Strahl.- 2.3 Ähnlichkeitskriterien.- 2.4 Modelluntersuchungen.- 3. Ziel der Arbeit.- 4. Versuchsanlage und Meßtechnik.- 4.1 Großausführung und Modelle.- 4.2 Hitzdrahtverfahren.- 4.3 Druckmessungen.- 4.4 Frequenzanalyse.- 5. Ergebnisse.- 5.1 Sichtbarmachung der Strömungsvorgänge.- 5.2 Geschwindigkeitsfelder.- 5.3 Turbulente Schwankungsgrößen.- 5.4 Autokorrelation.- 5.5 Druckverteilung.- 6. Zusammenfassung.- 7. Literaturverzeichnis.- 8. Verzeichnis der wichtigsten verwendeten Formelzeichen.- 9. Abbildungen.

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