Filament stretching equation in Lagrangian coordinates

The general integral of the very simple equation ^21/n/() was found to describe the cross sectional area of filaments of isothermal power law fluids while in transient stretching where is time and is the initial location of fluid molecules at time = 0 given as the distance from a reference point fixed in space. Any such stretching transient given as a solution of the above equation is physically realizable subject to the restrictions > 0 and/ < 0.     

Zur Berechnung der Filmverdunstung von Kohlenwasserstoffen in einem Heißluftstrom

The results of an analytical approximation method to predict the film vaporization are compared with the predictions of a finite difference method of Hermitian type. The analytically estimated rate of vaporization of different hydrocarbons, which is the most important value for practical applications, deviates only a few percents from the numerically estimated value.

---

Zur Berechnung der Filmverdunstung von Kohlenwasserstoffen in einem Heißluftstrom

Zusammenfassung Es wird ein Näherungsverfahren zur Berechnung der Filmverdunstung dargestellt, bei dem eine vollständige Lösung der miteinander gekoppelten Grenzschichtgleichungen entfallt. Die nach dieser analytischen Methode ermittelte Verdunstung verschiedener Kohlenwasserstoffe wird mit Werten verglichen, die nach einem Differenzenverfahren vom Hermiteschen Typ berechnet wurden. Es zeigt sich, daß die analytisch berechnete Verdunstungsrate, die für praktische Anwendungen wichtigste Größe, nur wenige Prozent von dem numerisch ermittelten Wert abweicht.

---

Formelzeichen c _ew Konzentrationsdifferenz c_1e -c _1w - c _i Massenkonzentration der Komponentei - c_p, c_pi spezifische Wärmekapazität bei konstantem Druck des Gemisches — der Komponentei - D ₁₂ binärer Diffusionskoeffizient - f dimensionslose Stromfunktion - f dimensionslose Geschwindigkeit - g () allgemeine Funktion - m ₁ Massenstromdichte der Komponente 1 - m ^* dimensionslose Massenstromdichte, G1. (4.8) - M, M_i Molgewicht, — der Komponentei - P, P _i Druck, Partialdruck der Komponentei - Pr Prandtlzahl,C _p/ - q Wärmestromdichte - r ₁ Verdampfungswärme - R allgemeine Gaskonstante - Sc Schmidtzahl/D ₁₂ - T absolute Temperatur - u Geschwindigkeitskomponente inx-Richtung - v Geschwindigkeitskomponente iny-Richtung - x Längskoordinate - y Querkoordinate - z dimensionslose Konzentration - dimensionslose Funktion/ _{e e} - transformierte Koordinatey - dimensionslose Temperatur (T-T _w)/(T_e-T_w) - Wärmeleitfähigkeit des Gemisches - Zähigkeit des Gemisches - transformierte Koordinate - Dichte des Gemisches - Stromfunktion Indizes e am Außenrand der Grenzschicht - i Stoffi - w an der Filmoberfläche - 1, 2 Komponente 1, 2 - () Ableitung ()/ _n      

Evaluation of the dynamic-mechanical properties of solids from a cooperative model for stress relaxation

For many solid materials the stress relaxation process obeys the universal relationF = – (d/d lnt)_max = (0.1 ± 0.01) ( ₀ — _i ), regardless of the structure of the material. Here denotes the stress,t the time, ₀ the initial stress of the experiment and _i the internal stress. A cooperative model accounting for the similarity in relaxation behaviour between different materials was developed earlier. Since this model has a spectral character, the concepts of linear viscoelasticity are used here to evaluate the corresponding prediction of the dynamic mechanical properties, i.e. the frequency dependence of the storageE () and lossE () moduli. Useful numerical approximations ofE () andE () are also evaluated. It is noted that the universal relation in stress relaxation had a counterpart in the frequency dependence ofE (). The theoretical prediction of the loss factor for high-density polyethylene is compared with experimental results. The agreement is good.     

Stoffübergang mit chemischer Oberflächenreaktion an umströmten Platten

Zusammenfassung Die Strömung und der Stofftransport in der Umgebung von Platten mit chemischer Oberflächenreaktion lassen sich durch Differentialgleichungen zuverlässig beschreiben. Deren vollständige Lösung konnte ohne vereinfachende Annahmen mit Hilfe theoretisch-numerischer Methoden erzielt werden. Dadurch erhält man Einblick in die tatsächlichen Transportvorgänge. Einige wichtige Ergebnisse werden erörtert. Insbesondere wird ein umfassendes Gesetz für den Stoffübergang mitgeteilt, das theoretisch und experimentell einwandfrei gesichert ist. Die Wiedergabe der bekannten sowie der neuen Daten ist gut. Sein Gültigkeitsbereich ist angegeben. Das neue Gesetz enthält neben anderen Grenzgesetzen auch das auf der Grundlage der GrenzschichtHypothese aufgestellte Gesetz.

---

Mass transfer with chemical surface reaction on flat plates in flow

The flow field and mass transfer from flat plates with chemical surface reaction can be described by means of differential equations. Their solutions have been obtained numerically without any simplifications. This report presents some of the more important results obtained, which give insight into the true transport phenomena.A comprehensive mass transfer law has been developed, that has a wide range of validity. It is in good agreement with all available experimental and theoretical data. The new mass transfer equation includes the special case of boundary layer law besides other special laws that describe mass transfer in limited regions of relevant parameters.

---

Formelzeichen c_A örtliche Moldichte der reagierenden Komponente A - c_Aw Wert von c_A an der Plattenoberfläche - c Funktion nach Gl. (28) - D Diffusionskoeffizient - f_p Funktion nach Gl.(2) - k Funktion nach Gl.(27) - k_w Reaktionsgeschwindigkeitskonstante - L Länge der Platte - n Reaktionsordnung - n_A Molstromdichte der diffundierenden Komponente A - p Funktion nach Gl.(29) - r_A Reaktionsstromdichte der reagierenden Komponente A - Sh_x,Sh örtliche und mittlere Sherwood-Zahl - w Anströmgeschwindigkeit des Fluidgemisches - w_x, w _x ^* absolute und bezogene örtliche Längsgeschwindigkeit - w_y, w _y ^* absolute und bezogene örtliche Quergeschwindigkeit - x, x^* absolute und bezogene Längskoordinate - y, y^* absolute und bezogene Querkoordinate - _x, örtlicher und mittlerer Stoffübergangskoeffizien - dynamische Viskosität des Fluidgemisches - Massendichte des Fluidgemisches - Da k_wLc ^n–1 /2D Damköhler-Zahl - Re wL//gr Reynolds-Zahl - Re_kr=5 · 10⁵ kritischer Wert der Reynolds-Re_kr=5 · 10⁵ Zahl - Sc //D Schmidt-Zahl - c_A/c_A bezogene örtliche Konzentration - _w Wert von an der Plattenoberfläche Indizes A diffundierende und reagierende Komponente - w an der Plattenoberfläche - x in Längsrichtung - y in Querrichtung - in sehr großer Entfernung von der Platte     

Oberflächenspannung von leichtem und schwerem Wasser

Zusammenfassung Für die Oberflächenspannung von leichtem Wasser wurde von der Arbeitsgruppe III der International Association for the Properties of Steam eine Rahmentafel und eine einfache Interpolationsgleichung erarbeitet und als internationaler Standard empfohlen. Die Rahmentafel basiert auf allen bekannten Messungen der Oberflächenspannung, die einzelnen Meßreihen wurden entsprechend der Meßgenauigkeit gewichtet. Die Form der Interpolationsgleichung läßt sich physikalisch begründen. Sie stellt einen erweiterten Ansatz nach van der Waals dar, wobei der Exponent der Gleichung mit den Scaling-Laws in Übereinstimmung ist. Weiter wird für den praktischen Gebrauch eine einfache Beziehung für den Laplace-Koeffizienten und die Dichtedifferenz zwischen der flüssigen und gasförmigen Phase von leichtem Wasser angegeben.Für schweres Wasser kann die gleiche Form der Interpolationsgleichung verwendet werden, deren Koeffizienten angegeben sind. Allerdings beruht diese Gleichung nur auf einer Meßreihe.

---

Surface tension of normal and heavy water

A Skeleton Table and simple interpolation equation for the surface tension of light water was developed by the Working Group III of the International Association for the Properties of Steam and is recommended as an International Standard.The Skeleton Table is based on all known measurements of the surface tension and individual data were weighted corresponding to the accuracy of the measurements. The form of the interpolation equation is based on a physical concept. It represents an extension of van der Waals-equation, where the exponent conforms to the Scaling Laws. In addition for application purposes simple relations for the Laplace-coefficient and for the density difference between the liquid and gaseous phases of light water are given. The same form of interpolation equation for the surface tension can be used for heavy water, for which the coefficients are given. However, this equation is based only on a single set of data.

---

Formelzeichen A Oberfläche - B_o Koeffizient - F freie Energie - S Entropie - T Temperatur - T_K kritische Temperatur - U innere Energie - V Volumen - W Arbeit - a Laplace-Koeffizient - a, a_O Koeffizient - b, b₁ Koeffizient - c Koeffizient - g Erdbeschleunigung - Exponent der isochoren Wärmekapazität - Exponent der Koexistenzkurve - Exponent des Laplace-Koeffizienten - Exponent der Korrelationslänge - Exponent der Oberflächenspannung - Exponent der Oberflächenspannung - reduzierte Temperaturdifferenz - Korrelationslänge - Dichte der flüssigen Phase - Dichte der gasförmigen Phase - _o KoeffizientM     

Laminar natural convection over a slender vertical frustum of a cone

The problem of laminar, natural convection flow over a slender frustum of a cone is treated in this paper. The governing differential equations are solved by a combination of quasi-linearization and finite-difference methods. Numerical solutions are obtained for Pr=0.7 and for a range of values of the transverse curvature parameter. It is shown that the effect of transverse curvature is of great significance in such flows.

---

Laminare natürliche Konvektion an einem dünnen, senkrechten Kegelstumpf

Zusammenfassung In diesem Bericht ist das Problem der laminaren natürlichen Konvektionsströmung an einem dünnen Kegelstumpf behandelt. Die maßgebliche Differentialgleichung ist durch eine Verbindung von Quasilinearisation und Differenzenverfahren gelöst. Eine numerische Lösung für Pr=0.7 wird für verschiedene Werte eines Krümmungsparameters angegeben. Es ist gezeigt, daß in solchen Strömungen dieser Krümmungsparameter eine große Bedeutung besitzt.

---

Nomenclature f dependent variable, defined in Eq. (7) - g dependent variable, defined in Eq. (7) - g_e gravitational acceleration - h heat transfer coefficient, or -grid - k heat conductivity, or -grid - L characteristic length - Nu Nusselt number - Pr Prandtl number - r radial distance from the axis of the cone - R transverse curvature effect ratio, defined in Eq. (23) - Re Reynold number - T temperature - u, v velocity components in the x- and y-directions, respectively - x, y rectangular coordinates Greek letters dimensionless temperature, definedinEq. (4) - bulk modulus - cone angle - dynamic viscosity - stream function - , independent variable, defined in (7) - transverse curvature parameter     

Some observations of the permanent set of cross-linked natural rubber samples after heating in a state of pure shear

Experimental evidence is presented to show that when cross-linked natural rubber samples are heated in air whilst subject to a pure shear strain and subsequently freed of all forces the new force-free or set state is not related to the original force-free state by a pure shear. During a pure shear linear elements along one of the principal directions of strain remain unchanged in length; it is shown that these elements undergo an increase in length as a result of the recovery after heating. The results are compared with the predictions of the two-network theory of permanent set propounded by previous workers.

---

Zusammenfassung Vernetzte Naturkautschuk-Proben, in Luft erhitzt, zeigen bei gleicher Beanspruchung mit reiner Scherung und anschließender Entlastung einen neuen spannungsfreien (oder gesetzten) Zustand, der mit dem ursprünglichen spannungsfreien Zustand nicht durch eine reine Scherung in Beziehung steht. Durch eine solche bleiben lineare Elemente entlang einer der Hauptachsen der Spannung in ihrer Länge unverändert; es. wird gezeigt, daß diese Elemente an Länge bei der Erholung nach dem Aufheizen zunehmen. Die Resultate werden mit den Voraussagen der Zweinetzwerk-Theorie des permanent set der Autoren verglichen.

     

Lösungen und Schmelzen von Hochpolymeren

Zusammenfassung Die Modelle der ideal verdünnten Lösung und des unendlichen Netzes (Bueche) werden besprochen; für praktische Fälle werden die Modelle verdünnte Lösung mit Gelteilchen und unendliches Netz mit Verhängungsbereichen vorgeschlagen und diskutiert. Es wird eine Methode angegeben, aus dem Übergangspunkt verdünnte Lösung unendliches Netz den Verknäuelungsparameter Am auszurechnen.Einleitungsvortrag anläßlich der Arbeitstagung der Sektion Rheologie des Vereins Österreichischer Chemiker am 28. September 1965 in Graz.     

On an inversion theorem for conical regions in elasticity theory

Summary Two-dimensional stress singularities in wedges have already drawn attention since a long time. An inverse square-root stress singularity (in a 360° wedge) plays an important role in fracture mechanics.Recently some similar three-dimensional singularities in conical regions have been investigated, from which one may be also important in fracture mechanics.Spherical coordinates are r, , . The conical region occupied by the elastic homogeneous body (and possible anisotropic) has its vertex at r=0. The mantle of the cone is described by an arbitrary function f(, )=0. The displacement components be u. For special values of (eigenvalues) there exist states of displacements (eigenstates) % MathType!MTEF!2!1!+-% feaafiart1ev1aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn% hiov2DGi1BTfMBaeXafv3ySLgzGmvETj2BSbqef0uAJj3BZ9Mz0bYu% H52CGmvzYLMzaerbd9wDYLwzYbItLDharqqr1ngBPrgifHhDYfgasa% acOqpw0xe9v8qqaqFD0xXdHaVhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8Wq% Ffea0-yr0RYxir-Jbba9q8aq0-yq-He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dme% GabaqaaiGacaGaamqadaabaeaafiaakabbaaa6daaahjxzL5gapeqa% aiaadwhadaWgaaWcbaGaeqOVdGhabeaakiabg2da9iaadkhadaahaa% WcbeqaaiabeU7aSbaakiaadAgadaWgaaWcbaGaeqOVdGhabeaakiaa% cIcacqaH7oaBcaGGSaGaeqiUdeNaaiilaiabfA6agjaacMcaaaa!582B!\[u_\xi = r^\lambda f_\xi (\lambda ,\theta ,\Phi )\],which may satisfy rather arbitrary homogeneous boundary conditions along the generators.The paper brings a theorem which expresses that if is an eigenvalue, then also-1- is an eigenvalue. Though the theorem is related to a known theorem in Potential Theory (Kelvin's theorem), the proof has to be given along quite another line.

---

Zusammenfassung Zwei-dimensionale Spannungssingularitäten in keilförmigen Gebieten sind schon längere Zeit untersucht worden und neuerdings auch ähnliche drei-dimensionale Singularitäten in konischen Gebieten.Kugelkoordinaten sind r, , . Das konische Gebiet hat seine Spitze in r=0. Der Mantel des Kegels lässt sich beschreiben mittels einer willkürlichen Funktion f(, )=0. Die Verschiebungskomponenten seien u. Für spezielle Werte von (Eigenwerte) bestehen Verschiebunszustände % MathType!MTEF!2!1!+-% feaafiart1ev1aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn% hiov2DGi1BTfMBaeXafv3ySLgzGmvETj2BSbqef0uAJj3BZ9Mz0bYu% H52CGmvzYLMzaerbd9wDYLwzYbItLDharqqr1ngBPrgifHhDYfgasa% acOqpw0xe9v8qqaqFD0xXdHaVhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8Wq% Ffea0-yr0RYxir-Jbba9q8aq0-yq-He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dme% GabaqaaiGacaGaamqadaabaeaafiaakabbaaa6daaahjxzL5gapeqa% aiaadwhadaWgaaWcbaGaeqOVdGhabeaakiabg2da9iaadkhadaahaa% WcbeqaaiabeU7aSbaakiaadAgadaWgaaWcbaGaeqOVdGhabeaakiaa% cIcacqaH7oaBcaGGSaGaeqiUdeNaaiilaiabfA6agjaacMcaaaa!582B!\[u_\xi = r^\lambda f_\xi (\lambda ,\theta ,\Phi )\],welche homogene Randwerte der Beschreibenden des Kegels entlang genügen.Das Bericht bringt ein Theorem, welches aussagt, das und =–1– beide Eigenwerte sind.

     

Wärmeübergang bei erzwungener turbulenter Strömung in Ringspalten und örtlich beliebig veränderlichen Randbedingungen zweiter Art

Zusammenfassung Das Problem des Wärmeübergangs bei turbulenter Strömung in konzentrischen Ringspalten wird für den dreidimensionalen Fall theoretisch gelöst, wobei die Wandwärmestromdichte sowohl in azimutaler als auch in axialer Richtung beliebig variiert. Die Lösung der Energiegleichung erfolgt mit der klassischen Methode der Superposition und Trennung der Variablen, wobei das dabei auftretende Sturm-Liouvillesche Eigenwertproblem numerisch gelöst wird. Zur Lösung werden Verteilungen für die Geschwindigkeit und anisotropen turbulenten Austauschgrößen verwendet, die mit dem phänomenlogischen Turbulenzmodell von Ramm berechnet wurden. Ergebnisse werden über einen weiten Bereich der Reynolds-Zahl (10⁴ Re 10⁶), der Prandtl-Zahl (0 Pr 100) und für verschiedene Radienverhältnisse diskutiert.

---

Turbulent forced convection heat transfer in annuli with arbitrarily varying boundary conditions of second kind

The problem of turbulent flow heat transfer in concentric annuli is analysed for the general threedimensional case in which the wall heat flux varies arbitrarily in both the circumferential and axial directions. The energy equation is solved using the classical method of superposition and separating variables, where the resulting Sturm-Liouville problem are evaluated numerically. The solution is based on velocity profiles and anisotropic thermal turbulent transport properties evaluated by Ramm's phenomenological turbulence model. Results are discussed over a wide range of Reynolds number (10⁴ Re 10⁶), Prandtl number (0 Pr 100) and radius ratio.

---

Bezeichnungen a,b Fourierkoeffizienten - B geometrische Funktion, [s(1-r) + r]/(1–s) - C Koeffizienten - D hydraulischer Durchmesser, 2(r₂ – r₁) - E Energietransportfunktion - f axiale Wärmestromdichteverteilung - F azimutale Wärmestromdichteverteilung - g radiale Temperaturfunktion - l Kanallänge - L dimensionslose Kanallänge, 1/D - M axialer Temperaturgradient im thermisch ausgebildeten Bereich - n harmonischer Parameter - Nu Nusselt-Zahl - Pe Péclet-Zahl - Pr Prandtl-Zahl - q Wärmestromdichte - Q dimensionslose Wärmestromdichte, q/q₀ - r dimensionslose radiale Koordinate, (R-r₁)/(r₂-r₁) - r₁,r₂ innerer und äußerer Ringspaltradius - R radiale Koordinate - Re Reynolds-Zahl - s Ringspaltverhältnis, r₁/r₂ - T dimensionslose Temperatur, 2· · (-_E/(D· q₀ - u dimensionslose Geschwindigkeit, U/U_m - U Geschwindigkeit - x dimensionslose axiale Koordinate, X/D - X axiale Koordinate - Wärmeübergangskoeffizient - _un modifizierter Eigenwert - halber Segmentwinkel - turbulente Austauschgröe - Temperatur - dimensionslose Temperaturdifferenz, T - T_m - Wärmeleitfähigkeit - _un Eigenwerte - kinematische Viskosität - azimutale Koordinate - Eigenfunktionen Indizes e thermischer Einlauf - E Eintritt bei x=0 - H Wärme - i Bedingung an der i-ten benetzten Oberfläche (i=1 – Innenrohr, i=2 - Außenrohr) - j Bedingung, wenn nur an der j-ten Oberfläche des Ringspaltes die Wärme übertragen wird (j=1,2) - ij Bedingung an der i-ten Oberfläche, wenn nur an der j-ten Oberfläche des Ringspaltes die Wärme übertragen wird (ij=11, 12, 22, 21) - m mittel - n Ordnung der Harmonischen - r radiale Richtung - u Ordnung des Eigenwertproblems - azimutale Richtung - 0 umfangskonstant - thermisch ausgebildet     

Zur Berechnung der Stofftransportbeziehungen an der Phasengrenze von Zweiphasen-Mehrkomponenten-Systemen

Zusammenfassung Die Stoffaustauschbeziehungen an der Phasengrenze eines Zweiphasen-Systems auf der Basis der erweiterten Ackermann/Colburn-Drew Gleichungen werden am Beispiel von binären und polynären Gemischen aufgezeigt. Darauf aufbauend werden Beziehungen für die Berechnung des Stoffdurchgangskoeffizienten und für das Verhältnis der partiellen Stoffübergangskoeffizienten für den Fall großer übergehender Stoffströme abgeleitet. Eine vergleichende Analyse mit Rechenansätzen verschiedener Struktur wird anhand von Beispielen gegeben.

---

On the calculation of mass transfer relations at the interface of two-phase-multi-component-systems

The mass transfer relations at the interface of a two-phase-system related to the generalized Ackermann/Colburn-Drew equations are presented for binary and polynary mixtures. Therefore relations for the calculation of the overall mass transfer coefficient and the ratio of the partial mass transfer coefficients are derived for the case of high mass fluxes. An analysis comparing calculation procedures of different structures is demonstrated by examples.

---

Beziehungen c Moldichte kmol/m³ - D Diffusionskoeffizient m²/h - Steigung der Gleichgewichts-linie - m Verhältnis der Phasengrenz-konzentrationen - n Stromdichte kmol/hm² - s Weg, Diffusionsweg m - x Flüssigkeitsphasenkonzen-kmol/kmol tration - y Gas-Dampfphasenkonzen-kmol/kmol tration - z Variable - Stoffaustauschkoeffizient kmol/hm² - Unterschichtdicke m - Abweichung - [_bin] Matrix der Stoffübergangskoeffizient en der binären Paare für äquimolaren Stofftransport - [] Matrix der Mehrkomponenten-Stoffübergangskoeffizienten für äquimolaren Stofftransport - [B] =[]^–1, Def. s. Gl.4d - [] Def. s. Gl.4e - [] Verallgemeinerte Ackermann/Colburn-Drew Korrektur Matrix für Mehrkomponenten-Stoffaustausch - [J] Einheitsmatrix Indizes bin binär - d dampfseitig (Stoffübergang) - D dampfseitig (Stoffdurchgang) - f flüssigkeitsseitig - g Phasengrenze - Laufindex - n Gesamtzahl der Komponenten - l l. > Komponente betreffend - 2 2 - charakterisiert für nichtäquimolaren Transport korrigierte Größen     

Stoffaustausch zwischen zwei fluiden Phasen,von denen sich eine als Strahl in der anderen bewegt

Zusammenfassung Der Übergang eines Stoffes zwischen zwei fluiden Phasen wird betrachtet, von denen sich einer als Strahl in der anderen bewegt. Die Geschwindigkeit der laminar strömenden Phase wird durch eine Gleichung ausgedrückt, die Geschwindigkeitsprofile zwischen der Kolben- und der Rohrströmung kontinuierlich beschreibt. Der Transport des Stoffes im Strahl durch Diffusion in radialer und durch Konvektion in axialer Richtung wird für den isothermen, stationären Fall untersucht. Die das Problem beschreibende Differentialgleichung wird anscheinend erstmals geschlossen gelöst. Die Lösungen beinhalten konfluente hypergeometrische Funktionen. Berechnet werden Eigenwerte, Koeffizienten, örtliche und mittlere Konzentrationsfelder sowie Stoffübergangszahlen.

---

Mass transfer between two fluids, one of the two fluids is moving as jet within the other

The mass transfer between two fluids is calculated, one of the two fluids is moving as a jet within the other. The velocity of the laminar flowing phase is expressed by an equation, which describes continously the velocity profiles from plug flow to tubular flow. For the isothermal, stationary state the transport of substance i by radial diffusion and by axial convection is investigated. It appears to be that the differential equations describing the problem are solved rigorously for the first time. The solutions contain confluent hypergeometrical functions. Results include eigenvalues, coefficients, local and mean concentration fields, mass transfer numbers.

---

Verwendete Zeichen und ihre Bedeutung a - A, A_n Koeffizienten - B, B_n Koeffizienten - c Konzentration, Konstante im Anhang - C_r=0 Mittenkonzentration - c₀ Konzentration in Phase I bis z=0 - c_II Konzentration in Phase II - ¯c mittlere Konzentration, definiert in Gl. (35) - C Koeffizient, definiert in Gl. (A 21) - D Diffusionskoeffizient - Da Damköhlerzahl - E Funktion, gegeben durch Gl. (A 12) - f, f(R) Funktion f von R - f_n, f_n (R) Funktionswerte - g, g(Z) Funktion g von Z - g_n, g_n (Z) Funktionswerte - h(Z) Funktion h von z - H_q Koeffizienten, gegeben durch Gl. (A 10) - j Massenstromdichte - J _k , J_q Besselfunktion der Ordnungk, q - k definiert durch Gl. (A 9) - n laufende Zahl - m laufende Zahl - p laufende Zahl - Pe=Re·Sc Pecletzahl - q laufende Zahl - Q_n Koeffizienten, definiert in Gl. (31) - r radiale Koordinate - r₀ Radius - R r/r₀ - Re=u₀r₀/ Reynoldszahl - S=2r₀z Zylinderfläche - Sc=/D Schmidtzahl - Sh=2r₀ /D Sherwoodzahl - Sherwoodzahl, definiert in Gl. (52) - Sh_u Sherwoodzahl, definiert in Gl. (54) - Sh_z Sherwoodzahl, definiert in Gl. (40) - Sherwoodzahl, definiert in Gl. (45) - t R² - u Geschwindigkeit - u₀ maximale Geschwindigkeit - v - Volumenstrom - w Variable - x Variable - y abhängige Variable - z axiale Koordinate, Lauflänge - Z z/r₀ - Z_Pe dimensionslose Lauflänge, definiert durch Gl. (34) - a_n Koeffizienten, definiert durch Gl. (A 19) - Stoffübergangskoeffizient - Stoffübergangskoeffizient, definiert in Gl. (48) - _u Stoffübergangskoeffizient, definiert in Gl. (49) - _z Stoffübergangskoeffizient, definiert in Gl. (38) - Stoffübergangskoeffizient, definiert in Gl. (44) - definiert in Gl. (A 21) - Gammafunktion - c Konzentrationsdifferenz - m Stoffmenge - Zahl zwischen Null und Eins - laufende Zahl - kinematische Zähigkeit - (v) (t) - konfluente hypergeometrische Funktion - (t) - konfluente hypergeometrische Funktion - , _n Eigenwerte Hochzeichen - * kennzeichnet asymptotische Lösungen     

Experimentelle und numerische Untersuchung laminarer,axisymmetrischer Freistrahlen mit und ohne Auftrieb

Zusammenfassung Das Verhalten axisymmetrischer, laminarer und inkompressibler Freistrahlen mit und ohne Auftrieb in einer homogenen Umgebung wird experimentell und numerisch untersucht. Die dazu erstellte Versuchsanlage wird kurz beschrieben. Charakteristische Grö\en von Fluidstrahlen ohne Auftrieb lassen sich unter Beachtung der beschreibenden Kenngrö\en parameterfrei darstellen. Auftriebsbehaftete Fluidstrahlen werden durch drei Parameter, die Reynoldszahl, die Grashofzahl und die Prandtlzahl vollständig beschrieben. Die Einflüsse der einzelnen Grö\en werden anhand der numerischen Lösung diskutiert, welche ihrerseits mit asymptotischen Verfahren kontrolliert wird. Die experimentellen Ergebnisse stimmen mit den berechneten Werten sehr gut überein. Die Versuche zur Stabilität laminarer Strahlen lassen sich gut mit einem Impulsstromparameter korrelieren.

---

Experimental and numerical study of laminar, axisymmetrical jets with and without buoyancy

Axisymmetrical, laminar and incompressible jets with and without buoyancy in homogeneous surroundings are investigated experimentally and numerically. The experimental set up is described. Characteristics of jets without buoyancy are presented in a parameterless form. Buoyancy — induced jets are completely determined by three parameters, the Reynolds-Number, the Grashof-Number and the Prandtl-Number. The influence of the characteristic numbers to the numerical solution is discussed. On the other hand this result is controlled by analytical solutions. The experimental results are in good agreement with the predicted values. The experiments for stability of laminar jets are correlated with a parameter of momentum.

---

Formelzeichen a Temperaturleitfähigkeit - a₁...a₄ Polynomkoeffizienten - b Breite - c_p spez. Wärmekapazität bei konstantem Druck - D Durchmesser - E kinetische Energie - g Erdbeschleunigung - l Länge - L laminare Lauflänge - m Massenstrom - p Parameter - Q Energiestrom - R Radius - T Temperatur - Geschwindigkeitsvektor - dimensionsloser Geschwindigkeitsvektor - U Parameter - Längenvektor - x_o Korrekturlänge - X Parameter - \ thermischer Ausdehnungsbeiwert - Grenzschichtdicke - dynamische Viskosität - T=T_o-T übertemperatur - =(T-T)/T dimensionslose Temperatur - kinematische Viskosität - dimensionsloser Längenvektor - Dichte - Stromfunktion - Funktion - dimensionslose Stromfunktion Indizes A au\en - I innen - m Werte auf Symmetrieachse - Th Thermoelement - – Mittelwert - o Düsenaustrittsgrö\en - Umgebung - Vektor - * dimensionslose Grö\en Kenngrö\en Re =u_o·R/v Reynoldszahl (Radius) - Reynoldszahl (Durchmesser) - Pr=/a Prandtlzahl - Pe =u_o·R/a Pécletzahl - Grashofzahl     

Calculation of the pressure on the side surface of bodies consisting of a spherical segment joined to an inverted cone in a supersonic stream

The results of investigations of inviscid flow over inverted cones with nose consisting of a spherical segment were published for the first time in Soviet literature in [1–4]. In the present paper, a numerical solution to this problem is obtained using the improved algorithms of [5, 6], which have proved themselves well in problems of exterior flow over surfaces with positive angles of inclination to the oncoming flow. It is shown that the Mach number 2 M , equilibrium and nonequilibrium physicochemical transformations in air (H = 60 km, V = 7.4 km/sec, R₀ = 1 m), and the angle of attack 0 40° influence the investigated pressure distributions. A comparison of the results of the calculations with drainage experiments for M = 6, = 0-25° confirms the extended region of applicability of the developed numerical methods. Also proposed is a simple correlation of the dependence on the Mach number in the range 1.5 M of the shape of the shock wave near a sphere in a stream of ideal gas with adiabatic exponent = 1.4.Translated from Izvestiya Akademii Nauk SSSR, Mekhanika Zhidkosti i Gaza, No. 1, pp. 178–183, January–February, 1981.     

Untersuchung des lokalen Stoffüberganges am laminaren und turbulenten Rieselfilm

Zusammenfassung Der lokale Stoffübergang wurde in Abhängigkeit von der Meßlänge, dem Startort und der Zulaufhöhe gemessen. Der Gültigkeitsbereich der Theorie von Nusselt wird ermittelt. Die Reynolds-Zahl nahm Werte zwischen 3,86 und 2496 an. Die örtlich wirkende Hydrodynamik ist entscheidend für das Anwachsen der örtlichen Sherwood-Zahl. Die Genauigkeit aller Versuchsergebnisse kann auf ± 5% abgeschätzt werden.

---

Investigation of the local mass transfer of a laminar and turbulent falling liquid film

The local mass transfer was measured as a function of the measuring length, the starting point and the liquid height above the ring-slot. The range of the Reynolds number was 3,86 Re 2496. The validity of the Nusselt theory and the range of it is shown. The local hydrodynamic is the most important factor of the increase of the local Sherwood number. The accuracy of the measurements is ± 5%.

---

Bezeichnungen a Temperaturleitfähigkeit m²/s=/(c_p) - c Konzentration, c=¯c + c kmol/m³ - c_i0 Konzentration im Flüssigkeitskern kmol/m³ - D Diffusionskoeffizient m²/s - EL-NR Elektrodennummer - Fa Faraday-Konstante A s/kgäq=96,5·10⁶ - g Erdbeschleunigung m/s² - i_G Grenzstromdichte A/m² - u Geschwindigkeit in x-Richtung, u= + u - U Umfang des Rohres m - v Geschwindigkeit in y-Rich- m/stung, v=¯v + v - V^* Volumenstrom m³/s - x Lauflänge, Koordinate in m Strömungsrichtung - x_M Meßlänge für den Stoff-Übergang m - x_ST Startort für den Stoff-Übergang m - y Wegkoordinate senkrecht zur Rohroberfläche m - z Wertigkeit der Elektro-denreaktion kgäq/kmol - ZH Zulaufhöhe m - Wärmeübergangskoeffizient W/m²C - Stoffübergangskoeffizient m/s - Filmdicke m - Wärmeleitfähigkeit W/(mC) - kinematische Viskosität m²/s - Re=u/=V^*/U Reynolds-Zahl - Pr=/a=c_p/ Prandtl-Zahl - Sc=/D Schmidt-Zahl - Nu= / Nusselt-Zahl - Sh= /D Sherwood-Zahl - SHL lokale Sherwood-Zahl - SHM mittlere Sherwood-Zahl - - zeitlich gemittelt - örtlich gemittelt Die Durchführung der Arbeit am Institut für Verfahrens — und Kältetechnik der ETH Zürich bei Prof. Dr. P. Grassmann wurde ermöglicht durch Zuschüsse der Kommission zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung und meiner Eltern.     

Das erweiterte Korrespondenzgesetz für die dynamische Idealviskosität und die Idealwärmeleitfähigkeit reiner Stoffe

Zusammenfassung Zur Berechnung der dynamischen Idealviskosität Ideal (T) und der Idealwärmeleitfähigkeit ideal (T) benötigt man die kritische TemperaturT _kr, das kritische spezifische Volum _kr, die MolmasseM, den kritischen Parameter _kr und die molare isochore WärmekapazitätC _v(T). Sowohl das theoretisch, als auch das empirisch abgeleitete erweiterte Korrespondenzgesetz ergeben eine für praktische Zwecke ausreichende Genauigkeit für die Meßwertwiedergabe, die bei den assoziierenden Stoffen und den Quantenstoffen jedoch geringer ist als bei den Normalstoffen.

---

The extended correspondence law for the ideal dynamic viscosity and the ideal thermal conductivity of pure substances

For the calculation of the ideal dynamic viscosity Ideal (T) and the ideal thermal conductivity ideal (T) the critical temperatureT _kr, the critical specific volumev _kr, the molecular massM, the critical parameter _kr, and the molar isochoric heat capacityC _v(T) is needed. Not only the theoretically determined but also the empirically determined extended correspondence law gives for practical use a good representation of the measured data, which for the associating substances and the quantum substances is not so good as for the normal substances.

     

Transport in ordered and disordered porous media II: Generalized volume averaging

In this paper we develop the averaged form of the Stokes equations in terms of weighting functions. The analysis clearly indicates at what point one must choose a media-specific weighting function in order to achieve spatially smoothed transport equations. The form of the weighting function that produces the cellular average is derived, and some important geometrical theorems are presented.Roman Letters A interfacial area of the- interface associated with the local closure problem, m² - A _e area of entrances and exits for the-phase contained within the averaging system, m² - A _p surface area of a particle, m² - d _p 6V _p/A_p, effective particle diameter, m - g gravity vector, m/s² - I unit tensor - K _m permeability tensor for the weighted average form of Darcy's law, m² - L general characteristic length for volume averaged quantities, m - L _p general characteristic length for volume averaged pressure, m - L characteristic length for the porosity, m - L _v characteristic length for the volume averaged velocity, m - l characteristic length (pore scale) for the-phase - l _i i=1, 2, 3 lattice vectors, m - (y) weighting function - m(–y) (y), convolution product weighting function - _v special weighting function associated with the traditional averaging volume - m _v special convolution product weighting function associated with the traditional averaging volume - m _g general convolution product weighting function - m _V unit cell convolution product weighting function - m _C special convolution product weighting function for ordered media which produces the cellular average - m _D special convolution product weighting function for disordered media - m _M master convolution product weighting function for ordered and disordered media - n unit normal vector pointing from the-phase toward the-phase - p pressure in the-phase, N/m² - p_m superficial weighted average pressure, N/m² - p _m intrinsic weighted average pressure, N/m² - p traditional intrinsic volume averaged pressure, N/m² - p p p _m , spatial deviation pressure, N/m² - r ₀ radius of a spherical averaging volume, m - r _m support of the convolution product weighting function, m - r position vector, m - r position vector locating points in the-phase, m - V averaging volume, m³ - V volume of the-phase contained in the averaging volume, m³ - V _cell volume of a unit cell, m³ - V velocity vector in the-phase, m/s - vm superficial weighted average velocity, m/s - v _m intrinsic weighted average velocity, m/s - V volume of the-phase contained in the averaging volume, m³ - V _p volume of a particle, m³ - v traditional superficial volume averaged velocity, m/s - v v p _m spatial deviation velocity, m/s - x position vector locating the centroid of the averaging volume or the convolution product weighting function, m - y position vector relative to the centroid, m - y position vector locating points in the-phase relative to the centroid, m Greek Letters indicator function for the-phase - Dirac distribution associated with the- interface - V /V, volume average porosity - _m m * . weighted average porosity - mass density of the-phase, kg/m³ - viscosity of the-phase, Ns/m² - V /V, volume fraction of the-phase     

Zur Kapillarviskosimetrie verdünnter Lösungen

Zusammenfassung Es werden allgemeine Dimensionierungsregeln für Kapillarviskosimeter angegeben. Der Einfluß der Oberflächenspannung () der zu untersuchenden Flüssigkeit auf die mittlere hydrostatische Druckhöhe ist für den Fall berechnet, daß das Gefäß zwischen den beiden Meßmarken eine Kugel mit dem Volumen von 50 cm³ ist. Die berechnete mittlere Druckhöhe ist eine lineare Funktionvon /. Daher ist es im Fall desUbbelohde-Viskosimeters möglich, den Kapillarzug durch eine entsprechende Krümmung des hängenden Niveaus im Ausfluß der Kapillare zu kompensieren.

---

Summary General rules to dimension capillary viscosimeters are given. The effect of the surface tension () of the fluid under test on the mean hydrostatic head is calculated for a sphere of 50 cm³ between the measuring marks.The calculated mean hydrostatic head is a linear function of/. Therefore it is possible in the case of theUbbelohde-viscosimeter to compensate the capillary traction by appropriate curvature of the suspended level in the outflow of the capillary.

     

Kritische Drehzahlen und Biegeschwingungen kontinuierlich besetzter Wellen bei verschiedenen Lagerungen

Zusammenfassung Für eine gleichmäßig kontinuierlich besetzte Welle konstanter Biegesteifigkeit werden die kritischen Drehzahlen des synchronen Gleich- und Gegenlaufs und die Eigenfrequenzen der Biegeschwingungen berechnet, und zwar für vier verschiedene Lagerungsarten (fliegend gelagerte Welle; zweifach kugelig gelagert; ein Wellenende eingespannt, das andere kugelig gelagert: zweifach eingespannt). Die genauen Ergebnisse für die Grundfrequenz bis einschließlich der dritten Oberfrequenz sind graphisch dargestellt und lassen den Einfluß der Trägheitsmomente und der Lagerungsart erkennen. Für die höheren Frequenzen werden Näherungsformeln mitgeteilt, so daß das gesamte Frequenzspektrum erfaßt wird.Vorliegende Arbeit entstand auf Anregung von Prof. Dr. H. Neuber, Lehrstuhl für Technische Mechanik der Technischen Hochschule München.     

Untersuchungsergebnisse über die kapillare Leitfähigkeit von Baustoffen

Zusammenfassung Krischer hat die kapillare Flüssigkeitsbewegung als Potentialströmung beschrieben, deren Ursache ein Feuchtegefälle ist und führte als Stoffeigenschaft die Flüssigkeitsleitzahl als Funktion des Feuchtegehaltes ein. Trennt man durch einen modifizierten Ansatz Kapillar- und Reibungskräfte, so erhält man Kapillarfunktionen, die für den Fall der stationären Strömung bei horizontaler Flüssigkeitsbewegung oder bei lotrechter Flüssigkeitsbewegung unter Vernachlässigung der Schwerkraft in der Krischerschen Flüssigkeitsleitzahl (Kapillarleitkoeffizient) zusammengefaßt werden können.Diese Kapillarfunktionen für Wasser wurden von Quarzsand, Ziegel, Kalksandstein, Gasbeton und Bimsbeton ermittelt und der Kapillarleitkoeffizient als Funktion des Feuchtegehaltes für den Befeuchtungsvorgang angegeben. Zur experimentellen Bestimmung des Feuchtegehaltes war das Durchstrahlungsverfahren mit Gammastrahlen gewählt worden, um den volumenbezogenen Feuchtegehalt während eines quasistationären Vorganges der kapillaren Flüssigkeitsbewegung in Abhängigkeit von Zeit und Ort ohne Störung des Vorganges ermitteln zu können.

---

Results of investigations on the capillary motion of moisture in building materials

Krischer described the capillary motion of moisture as a water transfer proportional to the gradient of water content by volume, and defined a coefficient of capillary conductivity as a function of moisture content. Equations of general validity, however, can be developed by separation in terms for capillary and gravity forces and capillary resistance. These capillary functions can be transferred in the coefficient for processes with horizontal motion and for those cases where gravity does not have any impact on the motion in small capillary pore spaces.The capillary functions and the coefficients of capillary conductivity for quasi-steady processes of humidification were determined of quartz sand, brick, sandlime brick, cellular concrete and pumice concrete. The temporally and locally changing moisture content during capillary rising tests was measured non-destructively by means of the attenuation effect of penetrating gamma rays.

---

Formelzeichen F Stoffquerschnitt - H() feuchtigkeitsabhängige maximale kapillare Steighöhe - H_max maximale kapillare Steighöhe beim maximalen Feuchtegehalt - I₀ Intensität der auffallenden Gammastrahlung - I Intensität der durchfallenden Gammastrahlung - R() feuchtigkeitsabhängiger kapillarer Reibungskoeffizient - R_max kapillarer Reibungskoeffizient beim maximalen Feuchtegehalt - V Volumstrom - h kapillare Steighöhe - q_S Volumanteil des Feststoffes - q_W Volumanteil des Wassers - q_L Volumanteil der Luft - s Weglänge - t Zeit - x Schichtdicke - y Impulszahl - Neigungswinkel gegen die Lotrechte - statistischer Fehler bei der Impulsmessung - Kapillarleitkoeffizient bzw. Flüssigkeitsleitzahl na ch Krischer - Schwächungskoeffizient für Gammastrahlen - Dichte - / Massenschwächungskoeffizient - volumenbezogener Feuchtegehalt - _max maximaler volumenbezogener Feuchtgehalt - _S Schwächungskoeffizient des Feststoffes - _W Schwächungskoeffizient des Wassers - _L Schwächungskoeffizient der Luft Herrn Professor Dr.-Ing. H. Glaser, Stuttgart, zum 70. Geburtstag gewidmet.Die Untersuchungen erfolgten mit Mitteln der AIF (Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen e.V., Köln). Der Aufbau der Versuchs-anordnung und die Gammastrahlungsmessungen mit Auswertung wurden von H. Perk durchgeföhrt, der zugleich der för den Strahlenschutz Verantwortliche des Instituts im Sinne des § 20 der I. Strahlenschutzverordnung ist.