Methods of Small and Large δ in the Nonlinear Dynamics – A Comparative Analysis

New asymptotic approaches for dynamical systems containing a power nonlinear term x ⁿ are proposed and analyzed. Two natural limiting cases are studied: n 1 + , 1 and n . In the firstcase, the 'small method' (SM)is used and its applicability for dynamical problems with the nonlinearterm sin as well as the usefulness of the SMfor the problem with small denominators are outlined. For n , a new asymptotic approach is proposed(conditionally we call it the 'large method' –LM). Error estimations lead to the followingconclusion: the LM may be used, even for smalln, whereas the SM has a narrow application area. Both of the discussed approaches overlap all values ofthe parameter n.     

Theoretische Untersuchung der laminaren Zweistoff-grenzschichtströmung längs eines verdunstenden Flüssigkeitsfilms bei nichtadiabater Verdunstung

Zusammenfassung Zur Klärung der physikalischen Vorgänge im Verdampferteil einer Filmverdampfungsbrennkammer wird in Erweiterung der adiabaten Verdunstung der Fall der einseitig benetzten ebenen Platte behandelt, die sowohl im Gleichals auch im Gegenstrom von der heißen Außenluft umströmt wird. Die für beide Strömungsfälle maßgebenden Grenzschichtgleichungen werden simultan unter Berücksichtigung temperatur- und konzentrationsabhängiger Stoffwerte mit einem impliziten Differenzenverfahren gelöst. Dabei ergeben sich für den Gleichstrom ähnliche Lösungen des gekoppelten Gleichungssystems, die mit den ähnlichen, für die adiabate Verdunstung geltenden Lösungen verglichen werden. Die Berechnung der durch den Stoffübergang beeinflußten Grenzschicht parameter zeigt, daß das Modell der Gegenstromanordnung, bei der sich nichtähnliche Profile entlang der Filmoberfl äche einstellen, für einen möglichen Einsatz in einer Filmverdampfungsbrennkammer am besten geeignet ist.

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Theoretical investigation on the binary laminar boundary-layer flow along a vaporizing liquid layer at non-adiabatic evaporation

For clarification the physical process in the evaporating part of a film-evaporation combustion-chamber in addition to the adiabatic evaporation the case of a one-sided wet plate in co- and counter-current hot air flow is presented. The boundary-layer equations for both streams are solved simultaneously with an implicit finite-difference method taking into account variable fluid properties. Thereby the similar solutions obtained for the co-current flow are compared with the corresponding similar solutions for the case of the adiabatic evaporation. Contrary to the co-current flow the counter-current flow yields non-similar solutions and the computation of the boundary-layer parameters influenced by the evaporation mass-flow shows, that the model of counter-current flow is best suitable for application in a film-evaporation combustion-chamber.

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Bezeichnungen A_j, B_j Abkürzungen in der allg. Differenzen - C_j gleichung (36) - c Massenkonzentration, bezogen auf Gemischmasse - c_f Dimensionsloser örtlicher Reibungsbeiwert - c_p Spezifische Wärmekapazität - D₁₂ Diffusionskoeffizient - h Enthalpie des Gasgemisches - K₁, K₂ Abkürzungen in der Gl. (5) - K₅, K₆ Abkürzungen in der Gl.(22) - L Plattenlänge - M Molmasse - m₁ Massenstromdichte, verdunstende Masse je Flächen- und Zeiteinheit - m^* Dimensionslose Massenstromdichte, Verdunstungsparameter nach Gl.(32) - m^** Örtliche dimensionslose Massenstromdichte nach Gl. (33) - P_Gr Stellvertretende Größe für die Grenzschicht parameter c_f, St_T und St_m nach Gl. (34) - p Statischer Druck (=Summe der Partialdrücke) - p_1w Sättigungsdruck an der Filmoberfläche - q Wärmestromdichte - r Verdampfungsenthalpie - r _1w ^* Dimensionslose Verdampfungsenthalpie nachGl.(25) - u Geschwindigkeit in x-Richtung - v Geschwindigkeit in y-Richtung - x Längskoordinate - ¯x Längskoordinate für den Gegenstrom s. Bild 14 - x_A Wärmeisolierte Anlaufstrecke s. Bild 14 - x^* Dimensionslose Längskoordinate für das Dreipunkt-Differenzenverfahren x^*=x/_s - y Querkoordinate - y^* Normierte Querkoordinate für das Drei punkt-Differenzenverfahren y^*=y/_s - ₁ Dimensionslose Verdrängungsdicke nach Gl.(27) - ₂ Dimensionslose Impulsverlustdicke nach Gl.(28) - _c Konzentrationsgrenzschichtdicke (y-Wert für =0.99) - _s Strömungsgrenzschichtdicke (y-Wert für u/u=0.99) - _T Temperaturgrenzschichtdicke (y-Wert für = 0.99) - _T Dimensionsloser Wandabstand nach Gl.(37) - Normierte absolute Temperatur (= (T – T_w)/(T _{– T w}) - Wärmeleitfähigkeit - Dynamische Zähigkeit - Kinematische Zähigkeit - Dichte - Schubspannung - Allgemeine abhängige Variable (s. Tabelle 1) Normierte Massenkonzentration (=(c₁–c_1w/(c₁–c_1w)) - Nu Nußelt-Zahl (= L(T/yT/y)_w/(T–T_w)) - Pr Prandtl-Zahl (=c_p/) - Re_x Reynolds-Zahl (=ux/) - Re_L Reynolds-Zahl (=uL/) - Re_s Reynolds-Zahl (= u_s/) - Sc Schmidt-Zahl (=/D₁₂) - St_m Stanton-Zahl des Stoffübergangs nach Gl.(31) - St_T Stanton-Zahl des Wärmeübergangs nach Gl.(30) Indizes 0 Bezogen auf Strömung ohne Stoffübergang - 1 Gas 1 (Benzoldampf) - 2 Gas 2 (Luft) - Ungestörter Anströmzustand der Luft - ad Charakteristische Werte des adiabaten Strömungsfalles - Geg Charakteristische Werte des Gegenstroms - Gl Charakteristische Werte des Gleichstroms - j Diskreter Punkt in y-Richtung - k Diskreter Punkt in x-Richtung - w Werte an der Plattenoberfläche - + Werte an der benetzten Plattenoberseite - – Werte an der trockenen Plattenunterseite Auszug aus der von der Fakultät für Maschinenbau und Elektrotechnik der Technischen Universität Braunschweig zur Erlangung des akademischen Grades eines Doktor-Ingenieurs genehmigten Dissertation über Theoretische Untersuchung der laminaren Zweistoffgrenzschichtströmung längs einer benetzten, ebenen Platte bei nichtadiabater Verdunstung des Diplom-Ingenieurs Klaus Pientka. Berichterstatter: Prof. Dr. phil. Dr.-Ing. E.h. H. Schlichting und Prof. Dr.-Ing. D. Hummel. - Die Dissertation wurde am 14 Juni 1976 bei der Technischen Universität eingereicht. Die mündliche Prüfung fand am 23. November 1976 statt.     

Transcendentally small transversality in the rapidly forced pendulum

The rapidly forced pendulum equation with forcing sin((t/), where =<₀^p,p = 5, for ₀, sufficiently small, is considered. We prove that stable and unstable manifolds split and that the splitting distanced(t) in the ( ,t) plane satisfiesd(t) = sin(t/) sech(/2) +O( ₀ exp(–/2)) (2.3a) and the angle of transversal intersection,, in thet = 0 section satisfies 2 tan/2 = 2S _s = (/2) sech(/2) +O(( ₀ /) exp(–/2)) (2.3b) It follows that the Melnikov term correctly predicts the exponentially small splitting and angle of transversality. Our method improves a previous result of Holmes, Marsden, and Scheuerle. Our proof is elementary and self-contained, includes a stable manifold theorem, and emphasizes the phase space geometry.     

Eine analytische Näherungslösung für die eingefrorene laminare Grenzschichtströmung eines binären Gemisches

Zusammenfassung Für die eingefrorene laminare Grenzschichtströmung eines teilweise dissoziierten binären Gemisches entlang einer stark gekühlten ebenen Platte wird eine analytische Näherungslösung angegeben. Danach läßt sich die Wandkonzentration als universelle Funktion der Damköhler-Zahl der Oberflächenreaktion angeben. Für das analytisch darstellbare Konzentrationsprofil stellt die Damköhler-Zahl den Formparameter dar. Die Wärmestromdichte an der Wand bestehend aus einem Wärmeleitungs- und einem Diffusionsanteil wird angegeben und diskutiert. Das Verhältnis beider Anteile läßt sich bei gegebenen Randbedingungen als Funktion der Damköhler-Zahl ausdrücken.

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An analytical approximation for the frozen laminar boundary layer flow of a binary mixture

An analytical approximation is derived for the frozen laminar boundary layer flow of a partially dissociated binary mixture along a strongly cooled flat plate. The concentration at the wall is shown to be a universal function of the Damkohler-number for the wall reaction. The Damkohlernumber also serves as a parameter of shape for the concentration profile which is presented in analytical form. The heat transfer at the wall depending on a conduction and a diffusion flux is derived and discussed. The ratio of these fluxes is expressed as a function of the Damkohler-number if the boundary conditions are known.

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Formelzeichen A Atom - A₂ Molekül - C Konstante in Gl. (20) - c₁=1/(2C) Konstante in Gl. (35) - c_p spezifische Wärme bei konstantem Druck - D binärer Diffusionskoeffizient - Ec=u ² /(2h_f) Eckert-Zahl - h spezifische Enthalpie - h_t=h+u²/2 totale spezifische Enthalpie - h _A ⁰ spezifische Dissoziationsenthalpie - K_w Reaktionsgeschwindigkeitskonstante der heterogenen Wandreaktion - 1= /( ) Champman-Rubesin-Parameter - Le=Pr/Sc Lewis-Zahl - M Molmasse - p statischer Druck - Pr= c_pf/ Prandtl-Zahl - q_w Wärmestromdichte an der Wand - q_cw, q_dw Wärmeleitungsbzw. Diffusionsanteil der Wärmestromdichte an der Wand - universelle Gaskonstante - R=/(2M_a) individuelle Gaskonstante der molekularen Komponente - Re_x= u x/ Reynolds-Zahl - Sc=/( D) Schmidt-Zahl - T absolute Temperatur - T_d=h _A ⁰ /R charakteristische Dissoziationstemperatur - u, v x- und y-Komponenten der Geschwindigkeit - U=u/u normierte x-Komponente der Geschwindigkeit - x, y Koordinaten parallel und senkrecht zur Platte Griechische Symbole - =A/ Dissoziationsgrad - Grenzschichtdicke - ₂ Impulsverlustdicke - Damköhler-Zahl der Oberflächenreaktion - =T/T normierte Temperatur - =y/ normierter Wandabstand - Wärmeleitfähigkeit - dynamische Viskosität - , ^* Ähnlichkeitskoordinaten - Dichte - Schubspannung Indizes A auf ein Atom bezogen - M auf ein Molekül bezogen - f auf den eingefrorenen Zustand bezogen - w auf die Wand bezogen - auf den Außenrand der Grenzschicht bezogen     

Stability characteristics of condensate films

The linear stability theory is used to study stability characteristics of laminar condensate film flow down an arbitrarily inclined wall. A critical Reynolds number exists above which disturbances will be amplified. The magnitude of the critical Reynolds number is in all practical situations so small that a laminar gravity-induced condensate film can be expected to be unstable. Several stabilizing effects are acting on the film flow; at an inclined wall these effects are due to surface tension, gravity and condensation mass transfer.

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Zusammenfassung Mit Hilfe der linearen Stabilitätstheorie werden die Stabilitätseigenschaften laminarer Kondensatfilme an einer geneigten Wand untersucht. Es zeigt sich, daß Kondensatfilme in jedem praktischen Fall ein unstabiles Verhalten aufweisen. Der stabilisierende Einfluß von Oberflächenspannung, Schwerkraft und Stoffübertragung durch Kondensation bewkkt jedoch, daß Störungen in bestimmten Wellenlängenbereichen gedämpft werden.

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Nomenclature c=c^*/u₀ complex wave velocity, celerity, dimensionless - c^*=c _r ^* + i c _i ^* complex wave velocity, celerity, dimensional - c_p specific heat at constant pressure - g gravitational acceleration - h_fg latent heat - k thermal conductivity of liquid - p^* pressure - p=p^*/u₀ ² dimensionless pressure - Pe=Pr Re^* Peclet number - Pr Prandtl number - Re^*=u₀ / Reynolds number (defined with surface velocity) - S temperature perturbation amplitude - t^* time - t=t^* u₀/ dimensionless time - T temperature - T_s saturation temperature - T_w wall temperature - T=T_s-T_w temperature drop across liquid film - u^*, v^* velocity components - u=u^*/u₀ dimensionless velocity components - v=v^*/u₀ dimensionless velocity components - u₀ surface velocity of undisturbed film flow - v _g ^* vapor velocity - x^*, y^* coordinates - x=x^*/ dimensionless coordinates - y=y^*/ dimensionless coordinates Greek Symbols =^* wave number, dimensionless - ^*=2 /^* wave number dimensional - ^* wave length, dimensional - =^*/ wave length, dimensionless - local thickness of undisturbed condensate film - kinematic viscosity, liquid - density, liquid - _g density vapor - surface tension - = (1 +) film thickness of disturbed film, Fig. 1 - stream function perturbation amplitude - angle of inclination Base flow quantities are denoted by^–, disturbance quantities are denoted by.     

Modellvorstellung zur turbulenten Filmkondensation strömenden Dampfes

Zusammenfassung Der Wärmeübergang bei turbulenter Film kondensation strömenden Dampfes an einer waagerechten ebenen Platte wurde mit Hilfe der Analogie zwischen Impuls-und Wärmeaustausch untersucht. Zur Beschreibung des Impulsaustausches im Film wurde ein Vierbereichmodell vorgestellt. Nach diesem Modell wird die wellige Phasengrenze als starre rauhe Wand angesehen. Die Abhängigkeit einer Schubspannungs-Nusseltzahl von der Film-Reynoldszahl und Prandtlzahl wurde berechnet und dargestellt.

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A model for turbulent film condensation of flowing vapour

The heat transfer in turbulent film condensation of flowing vapour on a horizontal flat plate was investigated by means of the analogy between momentum and heat transfer. To describe the momentum transfer in the film a four-region model was presented. With this model the wavy interfacial surface is treated as a stiff rough wall. A shear Nusselt number has been calculated and represented as a function of film Reynolds number and Prandtl number.

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Formelzeichen a Temperaturleitkoeffizient - k Mischungswegkonstante - k _s äquivalente Sandkornrauhigkeit - Nu _x lokale Schubspannungs-Nusseltzahl,Nu _x=x_xv/uw - Pr Prandtlzahl,Pr=v/a - Pr _t turbulente Prandtlzahl,Pr _t =_m/_q - q Wärmestromdichte _q - R Wärmeübergangswiderstand - R_f Wärmeübergangswiderstand des Films - Re _F Reynoldszahl der Filmströmung - T Temperatur - U, V Geschwindigkeitskomponenten des Dampfes in waagerechter und senkrechter Richtung - u, Geschwindigkeitskomponenten des Kondensats in waagerechter und senkrechter Richtung - V Querschwankungsgeschwindigkeit des Kondensats und des Dampfes - u _/gtD Schubspannungsgeschwindigkeit an der Phasengrenze für die Dampfgrenzschicht, uD =(/)^1/2 - u _F Schubspannungsgeschwindigkeit an der Phasengrenze für den Kondensatfilm,u _F =(/)^1/2 - u _w Schubspannungsgeschwindigkeit an der Wand der Kühlplatte,u _w =(w/)^1/2 - y Wandabstand - x Wärmeübergangskoeffizient - gemittelte Kondensatfilmdicke - _s Dicke der zähen Schicht der Filmströmung an der welligen Phasengrenze - ₄ Dicke der zähen Schicht der Filmströmung an der gemittelten glatten Phasengrenze - Wärmeleitzahl - dynamische Viskosität - v kinematische Viskosität - Dichte - Oberflächenspannung - _w Wandschubspannung - Schubspannung an der Phasengrenzfläche - _m turbulente Impulsaustauschgröße - _q turbulente Wärmeaustauschgröße Indizes d Wert des Dampfes - w Wert an der Wand - x lokaler Wert inx - Wert an der Phasengrenze Stoffgrößen ohne Index gelten für das Kondensat     

Asymptotic Nusselt numbers for Newtonian flow through a parallel-plate channel with recycle

General expressions for evaluating the asymptotic Nusselt number for a Newtonian flow through a parallel-plate channel with recycle at the ends have been derived. Numerical results with the ratio of thicknesses as a parameter for various recycle ratios are obtained. A regression analysis shows that the results can be expressed by log Nur^0.83=0.3589 (log)² -0.2925 (log) + 0.3348 forR 3, 0.1 0.9; logNu=0.5982(log)² +0.3755 × 10^–2 (log) +0.8342 forR 10^–2, 0.1 0.9.

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Asymptotische Nusselt-Zahlen für die Newtonsche Strömung durch einen Kanal aus parallelen Platten mit Rückführung

Zusammenfassung In dieser Untersuchung wurden allgemeine Ausdrücke hergeleitet um die asymptotische Nusselt-Zahl für eine Newtonsche Strömung durch einen Kanal aus parallelen Platten mit Rückführung an den Enden berechnen zu können. Es wurden numerische Ergebnisse mit den Dicken-Verhältnissen, als Parameter für verschiedene Rückführungs-verhältnisse, erhalten. Eine Regressionsanalyse zeigt, daß die Ergebnisse wie folgt ausgedrückt werden können: log Nur^0,83=0,3589 (log)² -0,2925 (log) + 0,3348 fürR 3, 0,1 0,9; logNu=0,5982(log)² +0,3755 × 10^–2 (log) + 0,8342 fürR 10^–2, 0,1 0,9.

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Nomenclature A₁ shooting value,d(0)/d - A₂ shooting value,d(1)/d - B channel width - Gz Graetz number, U_bW²/L - h _m logarithmic average convective heat transfer coefficient - h _x average local convective heat transfer coefficient - k thermal conductivity - L channel length - Nu average local Nusselt number, 2 h_xW/k - Nu _m logarithmic average Nusselt number, 2h_mW/k - R recycle ratio, reverse volume flow rate divided by input volume flow rate - T temperature of fluid - T _m bulk temperature, Eq. (8) - T ₀ temperature of feed stream - T _s wall temperature - U velocity distribution - U _b reference velocity,V/BW - V input volume flow rate - v dimensionless velocity distribution, U/U_b - W channel thickness - x longitudinal coordinate - y transversal coordinate - Z₁-z₆ functions defined in Eq. (A1) - thermal diffusivity - least squares error, Eq. (A7) - weight, Eqs. (A8), (A9) - dimensionless coordinate,y/W - dimensionless coordinate,x/GzL - function, Eq. (7)     

New calculations on the Faraday effect in wave guides

Summary The propagation of electromagnetic waves is investigated theoretically for a round wave guide, containing a gyroelectrie-gyromagnetic medium with gyroaxis parallel to the guide in the form of a cylindrical shell of thickness, adjacent to the wall of the guide. An equation is set up, permitting to compute the change in the propagation constant due to the presence of the shell, including terms proportional to ². Assuming only the presence of gyromagnetism, the change ₁ of first order in for TE-waves is determined and is found to be the same fpr right- and left-circular polarization. The second order difference ₂ ⁺ — ₂ ^- for the two senses of polarization, however, appears to have a non-vanishing value which, just like ₁ can be expressed in terms of the radius of the guide, the frequency, the dielectric constant and the elements of the gyromagnetic permeability tensor which characterize the medium of the shell.     

The virtual origin of riblets in an open channel flow

In this paper, a method using the mean velocity profiles for the buffer layer was developed for the estimation of the virtual origin over a riblets surface in an open channel flow. First, the standardized profiles of the mixing length were estimated from the velocity measurement in the inner layer, and the location of the edge of the viscous layer was obtained. Then, the virtual origins were estimated by the best match between the measured velocity profile and the equations of the velocity profile derived from the mixing length profiles. It was made clear that the virtual origin and the thickness of the viscous layer are the function of the roughness Reynolds number. The drag variation coincided well with other results.Nomenclature f _r skin friction coefficient - f _ro skin friction coefficient in smooth channel at the same flow quantity and the same energy slope - g gravity acceleration - H water depth from virtual origin to water surface - H ⁺ u*H/ - H false water depth from top of riblets to water surface - H ⁺ u*H/ - I _e streamwise energy slope - I _b bed slope - k riblet height - k ⁺ u*k/ - l mixing length - l _s standardized mixing length - Q flow quantity - Re Reynolds number volume flow/unit width/v - s riblet spacing - u mean velocity - u* friction velocity = - u* false friction velocity = - y distance from virtual origin - y distance from top of riblet - y ₀ distance from top of riblet to virtual origin - y _v distance from top of riblet to edge of viscous layer - y ⁺ u*y/ - y ⁺ u*y/ - y ₀ ⁺ u*y ₀/ - u ⁺ u*y/ - shifting coefficient for standardization - thickness of viscous layer=y ₀+y - ⁺ u*/ - ⁺ u*/ - eddy viscosity - ridge angle - v kinematic viscosity - density - shear stress     

Dielectric properties of the composite system polyurethane — sodium chloride

Summary The dielectric properties of the composite system polyurethane-sodium chloride have been measured at frequencies between 10^–4 Hz and 3 · 10⁵ Hz in the temperature range from –150 °C up to +90 dgC. Three dielectric loss mechanisms have been found; they are indicated by ₁, ₂ and. The activation energy of the ₁-transition is 35 kcal/mole, that of the-transition 6.7 kcal/mole. The ₂-loss peak was only observed at frequencies of 10³ Hz and higher, forming one broad peak with the ₁-loss peak at lower frequencies. In the composite materials, the- and ₂-loss peaks measured at fixed frequencies were found at the same temperature. The ₂-loss peak, however, was shifted to a lower temperature, due to the sodium chloride filler. Comparison of experimental data of and tan with theoretical predictions concerning the dielectric properties of composite systems showed only partial agreement. The difference mainly consisted in. the temperature shift in the tan-peak of the ₁-transition.

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Zusammenfassung Die dielektrischen Eigenschaften des Verbundssystems Kochsalz-Polyurethankautschuk wurden im Frequenzgebiet zwischen 10^–4 Hz und 3.10⁵ Hz und im Temperaturbereich von –150 °C bis +90 °C gemessen. Es wurden drei dielektrische Verlustmaxima gefunden, die mit ₁, ₂ und angedeutet werden. Die Aktivierungsenergie des ₁-Überganges beträgt 35 kcal/Mol, die des-Überganges 6.7 kcal/Mol. Das ₂-Maximum konnte nur bei Frequenzen höher als 10³Hz vom ₁-Maximum gesondert erfaßt werden. Die Lage der ₂- und-Maxima war vom Füllgrad unabhängig. Das ₁-Maximum verschiebt sich mit steigendem Füllgrad zu niedrigeren Temperaturen. Die gemessenen Werte von und tan stimmen nur teilweise mit den Aussagen einer Theorie der dielektrischen Eigenschaften von Mischkörpern überein.

     

Peristaltic pumping of a second-order fluid in a planar channel

The peristaltic motion of a non-Newtonian fluid represented by the constitutive equation for a second-order fluid was studied for the case of a planar channel with harmonically undulating extensible walls. A perturbation series for the parameter ( half-width of channel/wave length) obtained explicit terms of 0(²), 0(²Re²) and 0(₁Re²) respectively representing curvature, inertia and the non-Newtonian character of the fluid. Numerical computations were performed and compared to the perturbation analysis in order to determine the range of validity of the terms.Presented at the second conference Recent Developments in Structured Continua, May 23–25, 1990, in Sherbrooke, Québec, Canada     

Schwere symmetrische Kreisel kleiner Nutationen

Zusammenfassung Zur Integration der Eulerschen Bewegungsgleichungen schwerer symmetrischer Kreisel werden der Winkel (t) (Abb. 1) durch (t)=₀+(t) ersetzt und in sämtlichen Reihenentwicklungen von abhängiger Funktionen die Potenzen höheren als zweiten Grades vernachlässigt. Dadurch ist es möglich, die Eulerschen Winkel (t), (t) und (t) durch elementare Formeln zu beschreiben und somit sind die wesentlichsten Erscheinungen im Bewegungsablauf der schweren symmetrischen Kreisel einfach zu übersehen.     

Electrical parameters of a channel with finite electrodes with allowance for the electrode potential drop

Spatial problems involving the electric field in an MHD channel were formulated in [1] with allowance for the electrode potential drop. It was assumed that the electrode layer had a small thickness, so that relationships on the boundary of the layer could be applied to the surface of the electrode. It was assumed that the electrode potential drop ° could be represented as a function of the current density jn at the electrode in the form of a known function ° =f (j_n) determined experimentally or deduced from the appropriate electrode-layer theory. An approximate method was then put forward for solving such problems by reducing them to the determination of the electric field from a known distribution of the magnetic field and the gas-dynamic parameters. It was shown that when =°/ E is small (E is the characteristic induced or applied potential difference), the solution can be sought in the form of series in powers of . In the zero-order approximation, the electric field is determined without taking into account the electrode processes. The first approximation gives a correction of the order of . The quantity °, which is present in the boundary conditions on the electrode in the first-order approximation, is determined from the current density calculated in the zero-order approximation.One of the problems discussed in [1] was concerned with the electric current in a channel with one pair of symmetric electrodes. Its solution was found in the first approximation in the form of the integral Keldysh-Sedov formula. In this paper we report an analysis of the solution for ° taken in the form of a step function.     

A priori Estimates and Existence for Elliptic Systems via Bootstrap in Weighted Lebesgue Spaces

We present a new general method to obtain regularity and a priori estimates for solutions of semilinear elliptic systems in bounded domains. This method is based on a bootstrap procedure, used alternatively on each component, in the scale of weighted Lebesgue spaces L^p()=L^p((x)dx), where (x) is the distance to the boundary. Using this method, we significantly improve the known existence results for various classes of elliptic systems.     

Asymptotics of the homogenized moduli for the elastic chess-board composite

We find the asymptotic behavior of the homogenized coefficients of elasticity for the chess-board structure. In the chess board white and black cells are isotropic and have Lamé constants (, ,) and (, ) respectively. We assume that the black cells are soft, so 0. It turns out that the Poisson ratio for this composite tends to zero with .     

Heat transfer between gas-liquid spray stream flowing perpendicularly to the row of the cylinders

Experimental investigation and analysis of heat transfer process between a gas-liquid spray flow and the row of smooth cylinders placed in the surface perpendicular to the flow has been performed. Among others, there was taken into account in the analysis the phenomenon of droplets bouncing and omitting the cylinder as well as the phenomenon of the evaporation process from the liquid film surface.In the experiments test cylinders were used, which were placed between two other cylinders standing in the row.From the experiments and the analysis the conclusion can be drawn that the heat transfer coefficients values for a row of the cylinders are higher than for a single cylinder placed in the gasliquid spray flow.

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Wärmeübergang an eine senkrecht anf eine Zylinderreihe auftreffende Gas-Flüssigkeits-Sprüh-Strömung

Zusammenfassung Es wurden Messungen und theoretische Analysen des Wärmeübergangs zwischen einer Gas-FlüssigkeitsSprüh-Strömung und den glatten Oberflächen einer Zylinderreihe durchgeführt, die senkrecht zum Sprühstrahl angeordnet waren. Dabei wurde in der Analyse unter anderem das Phänomen betrachtet, daß die Tropfen die Zylinderwand treffen und verfehlen können und daß sich ein Verdampfungsprozeß aus dem flüssigen Film an der Zylinderoberfläche einstellt.Gemessen wurde an einem zwischen zwei Randzylindern befindlichen Zylinder.Die Experimente und die Analyse gestatten die Schlußfolgerung, daß der Wärmeübergangskoeffizient für eine Zylinderreihe höher ist als für einen einzelnen Zylinder in der Sprühströmung.

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Nomenclature a distance between axes of cylinders, m - c _l specific heat capacity of liquid, J/kg K - c _g specific heat capacity of gas, J/kg K - D cylinder diameter, m - g _l mass velocity of liquid, kg/m²s - ¯k average volume ratio of liquid entering film to amount of liquid directed at the cylinder in gas-liquid spray flow, dimensionless - k() local volume ratio of liquid entering film to amount of liquid directed at the cylinder in gas-liquid spray flow, dimensionless - L specific latent heat of vaporisation, J/kg - m mass fraction of water in gas-liquid spray flow, dimensionless - M constant in Eq. (9) - p pressure, Pa - p _g statical pressure of gas, Pa - p _w pressure of gas on the cylinder surface, Pa - p external pressure on the liquid film surface, Pa - r cylindrical coordinate, m - R radius of cylinder, m - T temperature, K, °C - T _l, t_l liquid temperature in the gas-liquid spray, K, °C - T _w,t_w temperature of cylinder surface, K, °C - T temperature of gas-liquid film interface, K - U liquid film velocity, m/s - w gas velocity on cylinder surface, m/s - w _g gas velocity in free stream, m/s - W _l liquid vapour mass ratio in free stream, dimensionless - W liquid vapour mass ratio at the edge of a liquid film, dimensionless - x coordinate, m - y coordinate, m - z complex variable, dimensionless - average heat transfer coefficient, W/m²K - local heat transfer coefficient, W/m² K - average heat transfer coefficient between cylinder surface and gas, W/m² K - _g, local heat transfer coefficient between cylinder surface and gas, W/m² K - mass transfer coefficient, kg/m²s - liquid film thickness, m - _lg dynamic diffusion coefficient of liquid vapour in gas, kg/m s - pressure distribution function on a cylinder surface - function defined by Eq. (3) - _l liquid dynamic viscosity, kg/m s - _g gas dynamic viscosity, kg/m s - cylindrical coordinate, rad, deg - _l thermal conductivity of liquid, W/m K - _g thermal conductivity of gas, W/m K - mass transfer driving force, dimensionless - _l density of liquid, kg/m³ - _g density of gas, kg/m³ - _w shear stress on the cylinder surface, N/m² - _w shear stress exerted by gas at the liquid film surface, N/m² - air relative humidity, dimensionless - T -T _w - _w =T _wT_l Dimensionless parameters I= enhancement factor of heat transfer - m ^*=M _l/M_g molar mass of liquid to the molar mass of gas ratio - Nu _g= D/ _g gas Nusselt number - Pr _g=c _{g g}/_g gas Prandtl number - Pr _l=c_lll liquid Prandtl number - ¯r=(r–R)/ dimensionless coordinate - Re _g=w_gD _g/_g gas Reynolds number - Re _g,max=w_g,max D _g/_g gas Reynolds number calculated for the maximal gas velocity between the cylinders - Sc=m ^* _g/_l–g Schmidt number =/R dimensionless film thickness     

Remarks on the bifurcation of solutions of a nonlinear eigenvalue problem

Conclusions We have investigated solutions of equation (3) when ² is an eigenvalue of the linearized operator (13) and when it is not. In Section 4 we have shown that for 0 and ² = _i ² we have exactly two nontrivial solutions which bifurcate to the right of _i ² ; these solutions are shown to exist in an interval ( _i ² , _i ² + ₀). The method of Section 3 may then be used to extend these two solutions to the right of _i ² + ₀ providing that ²= _i ² + ₀ is not an eigenvalue of the linear operator (13) evaluated at = ± ₁. Either a solution can be uniquely extended, or there exists a value of ²where the bifurcation method must be applied again³.While the method used here gives the exact number of solutions bifurcating from _i ² , other problems remain open; for example, it is still not proven that the two bifurcating branches have i zeros, as is the case for Hammerstein operators with oscillation kernels [4]. The conjecture of Odeh and Tadjbakhsh that there are exactly 2(i+1) nontrivial solutions in the interval _i ² < _i ^+1/2 remains un-answered, although it would be proven if one could show that there is no secondary bifurcation as in the cases of Kolodner [7] and Coffman [8].     

A delta-function method for the n-th approximation of relaxation or retardation time spectrum from dynamic data

A function series g(x; n, m) is presented that converges in the limiting case n and m = constant to the delta-function located at x = = 1. For every finite n, there exists 2n+1(–nmn) approximations of the delta-function _(n)(x–x _n,m ). x _n,m is the argument where the function reaches its maximum. A formula for the calculation is given.The delta-function approximation is the starting point for the approximative determination of the logarithmic density function of the relaxation or retardation time spectrum. The n-th approximation of density functions based on components of the complex modulus (G*) or the complex compliance (J*) is given. It represents an easy differential operator of order n.This approach generalizes the results obtained by Schwarzl and Staverman, and Tschoegl. The symmetry properties of the approximations are explained by the symmetry properties of the function g(x; n, m). Therefore, the separate equations for each approximation given by Tschoegl can be subsumed in a single equation for G and G, and in another for J and J.     

Zum Impuls-, Wärme- und Stoffaustausch in turbulenten Strömungen reagierender Binärgemische

Zusammenfassung Die in Teil I vorgestellten Reynolds 'schen Gleichungen und Transportgleichungen werden für Strömungen mit Grenzschichtcharakter angegeben. Weiter werden Integralbedingungen mitgeteilt. Nach einer Diskussion über die Schließung des Gleichungssystems werden Lösungsverfahren besprochen. Dabei wird speziell auf Integralverfahren eingegangen.

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About the transfer of momentum, heat and mass in turbulent flows of binary mixturesPart II: Thin shear flow layers

The Reynolds equations and transport equations given in part I are presented for thin shear flow layers. Integral relations are given. After a discussion of the closure problem methods of solution are described. Specially integral methods are discussed.

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Formelzeichen c Massenkonzentration der Komponente - c_t charakteristische Konzentrationsschwankung - c_o Bezugskonzentration - c spezifische Wärme bei konstantem Druck - c_f Reibungsbeiwert - c_D Dissipationsintegral - c_E Entrainment-Funktion - c Schubspannungsintegral - D binsrer Diffusionskoeffizient - H Formparameter - H₁₂ Formparameter - H₃₂ Formparameter - j Kassendiffusionsstrom - L Bezugslänge - p Druck - p_t charakteristische Druckschwankung - p_o Bezugsdruck - Pr Prandtl-Zahl - q Wärmestrom - q²/2 kinetische Energie der Schwankungsbewegung - Re_L mit L gebildete Reynolds-Zahl - Re mit gebildete Reynolds-Zahl - Re₂ mit ₂ gebildete Reynolds-Zahl - Sc Schmidt-Zahl - T absolute Temperatur - T_t charakteristische TemperaturSchwankung - T_o Bezugstemperatur - u,v,w Geschwindigkeitskomponenten - u_t charakteristische Geschwindigkeitsschwankung - u_o Bezugsgeschwindigkeit - U=/ü dimensionslose. x-Komponente der Geschwindigkeit - x,y,z Komponenten des Ortsvektors Griechische Symbole Grenzschichtdicke - ₁ Verdrängungsdicke - ₂ Impulsverlustdicke - ₃ Energieverlustdicke - _T Enthalpieverlustdicke - _c Konzentrationsverlustdicke - =d/dx Parameter für die Grenzschichtabsch:atzung - turbulente Impulsaustauschgröße - _D turbulente Stoffaustauschgröße - _q turbulente Energieaustauschgröße - Dissipationsfunktion - Wärmeleitfähigkeit - dynamische Viskosität - v=/ kinematische Viskosität - Dichte - Produktionsdichte - Schubspannung Indizes mol molekularer Anteil - tur turbulenter Anteil - res resultierender Anteil - Außenrand der Grenzschicht - w Wand     

Supersonic flow past axisymmetric flared cones

Systematic data on the determination of the aerodynamic characteristics of axisymmetric bodies with a break in the generating line (Fig. 1a, b) in supersonic flow at zero angle of attack are presented in [1, 2, and others]. A characteristic feature of the flow past such bodies is the appearance of an extensive separation zone dec in the region of the break in the generator when the break angle exceeds some minimum value _min, which for a turbulent boundary layer depends basically on the Mach number M at the body surface ahead of the separation zone. In this case, compression waves which change into the oblique compression shocks dc and cc, emanate both from the beginning of the separation zone (point c) and from the end of it (point d). These shocks, intersecting at the point c, form the triple shock configuration acd and acc for which we introduce the notationac[c, d]. The maximum value (_max) of the generator break angle is limited by the possibility of the existence of an attached compression shock, dc. According to these data a change in the generator break angle for the range _minmax of the angle does not disrupt the nature of the flow in the separation zone, but only alters the size of this zone.We shall examine the flow past cones with values of the generator break angles (_max) for which the attached shock dc cannot exist.