Einschließungs- und Variationssätze für quasistatische,inkompressible, zähe Strömungen

Ohne Zusammenfassung     

Numerische Stabilitätsanalyse linear und nichtlinear,deformierbarer, parametererregter Schalentragwerke

Übersicht Im vorliegenden Beitrag wird ein numerisches Lösungskonzept für die Stabilitätsanalyse linear und nichtlinear antwortender Flächentragwerke unter periodischer Erregung vorgestellt. Ausgehend von einer Weggrößendiskretisierung des inkrementellen Prinzips der virtuellen Verschiebungen sowie den von Ljapunow angegebenen Stabilitätsdefinitionen werden einfach handhabbare, numerische Instabilitätsschranken angegeben, insbesondere auch für den Fall nichtlinearer Grundbewegungen. Die für je ein Beispiel ermittelten Lösungen werden durch charakteristische Eigenschaften einer Nachbarbewegung, berechnet mittels bewährter Zeitintegrationsverfahren, verifiziert.

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Numerical stability analysis of linearly and nonlinearly deformable shell structures under parametric excitation

Summary The present contribution derives a numerical concept for the stability analysis of linearly and nonlinearly responding shell structures under parametric excitation. Starting from a displacement discretization of the incremental principle of virtual displacements and using Ljapunow's stability definitions, handy stability bounds are presented, especially also for nonlinear fundamental motions. Two of many computed examples demonstrate their applicability; the correctness of the results is checked by properties of line-search evaluated neighbouring motions.

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In memoriam Dr.-Ing. Dieter Withum ( 25. Juni 1979), zuletzt Ordinarius für Baumechanik an der Universität der Bundeswehr München, der am 29. Sept. 1988 sein 60. Lebensjahr vollendet hätte     

Der homogene,innerlich statisch unbestimmte Parallelfachwerkträger

Ohne Zusammenfassung     

Die Strukturviskosität von Zellulose,gelöst in Cupriäthylendiaminlösung

Zusammenfassung Es wurden Fließkurven am System: Zellulose-Cuen gemessen. Untersucht wurden Zellulosen mitDP-Graden zwischen ca. 300 bis 2100. Die Fließkurven der hochpolymeren Lösungen zeigten deutliche Wendepunkte, die der niederpolymeren Lösungen zeigten sehr verschwommene Wendepunkte.Gemäß derSchurzschen Forderung konnte der Zusammenhang zwischenD (Strömungsgradient im Wendepunkt) und dem Polymerisationsgrad entsprechend der Beziehung: D=a ·P ^–b vollauf bestätigt werden.Die Wendepunkte der höherkonzentrierten Lösungen lagen, besonders bei den hochpolymeren Zellulosen, im allgemeinen tiefer als dieder geringer konzentrierten. Dieser Effekt kann durch die Annahme gedeutet werden, daß bei den ersteren noch keine molekulare Dispersion erreicht wurde und dadurch ein größeres Molekulargewicht vorgetäuscht wird.     

Wärmeübergang in Rohren bei aufgeprägter,periodischer Kompression/Expansion

Zusammenfassung Der Aufsatz behandelt den Wärmeübergang in einem kompressiblen Fluid, welchem eine periodische Kompression/Expansion aufgeprägt wird. Der interne instationäre Energietransport wird zunächst durch eine partielle Differentialgleichung beschrieben. Die numerische Lösung dieser Gleichung unter Variation der Prozeßparameter dient als Grundlage zur Anpassung eines Wärmeübergangskoeffizienten. Um die periodischen Verläufe des Wärmestroms und der Fluidtemperatur wiedergeben zu können, wird dabei das Konzept der komplexen Nusselt-Zahl angewendet. Es ergeben sich schließlich Korrelationen für die komplexe Nusselt-Zahl sowohl für laminare als auch für turbulente Strömungsverhältnisse.

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Heat transfer in pipes under periodical compression and expansion

The paper deals with the heat transfer in a compressible fluid, which is periodically compressed and expanded. First the internal instationary energy transport is described by a partial differential equation. The numerical solution of this equation with varying process parameters is the basis for fitting a heat transfer coefficient. Here the concept of the complex Nusselt-number is used in order to reproduce the periodical changes of the heat flux and the fluid temperature. The investigations finally lead to correlations for the complex Nusselt-number for laminar and also turbulent flow conditions.

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Formelzeichen a Temperaturleitfähigkeit - c _p mittlere spez. isobare Wärmekapazität - c _v mittlere spez. isochore Wärmekapazität - d Durchmesser - q Wärmestromdichte - Wärmestrom - r radiale Ortskoordinate - R Radius - t Zeit - T Temperatur - u axiale Strömungsgeschwindigkeit - v radiale Strömungsgeschwindigkeit - V Volumen - zeitlich gemitteltes Volumen - x axiale Ortskoordinate Griechische buchstaben Wärmeübergangskoeffizient - Isotropenexponent - Wärmeleitfähigkeit - kinematische Viskosität - Dichte - Phasenverschiebung - Winkelgeschwindigkeit Indizes c komplex - eff effektiv - im Imaginäranteil - ink inkompressibel - m über den Querschnitt gemittelt - re Realanteil - t turbulent - W Wand Dimensionslose Kennzahlen Nu= · d/ Nusselt-Zahl - Pe = · d ² /a kinematische Péclet-Zahl - Pr=/a Prandtl-Zahl - Q*=( ) dimensionsloser Wärmestrom - Re=u _m · d/v Reynolds-Zahl     

Stationäre Wärmespannungen mit temperaturabhängigen Stoffwerten

Zusammenfassung Die in Ziffer 4 untersuchten Beispiele zeigten, daß sich bei Vorhandensein eines ungleichmäßigen Temperaturfeldes im Bereich höherer Temperaturen nicht nur die reinen Wärmespannungsfelder gegenüber denjenigen, die unter der Voraussetzung unveränderlicher Stoffwerte berechnet werden können, ändern, sondern daß auch eine Veränderung der durch rein mechanische Einwirkungen hervorgerufenen Spannungsfelder auftritt. Diese lassen sich bei Systemen aus Stahl i. a. (sofern nicht extreme Temperaturunterschiede im System vorhanden sind) vernachlässigen bis auf die Klasse derjenigen Probleme, bei denen die Spannungen am verformten System von denjenigen am unverformten System wesentlich verschieden sind (z. B. bei der Längskraft-Biegung). In diesen Fällen können sich auf Grund der gegenüber der Theorie unveränderlicher Materialwerte größeren Verformungen auch erhebliche Änderungen der Spannungszustände einstellen, so daß man hier die Temperaturabhängigkeit der Stoffwerte berücksichtigen sollte. Die Änderung der reinen Wärmespannungsfelder gegenüber denjenigen, die mittels unveränderlicher Materialwerte bestimmt werden können, ist in der Regel, d. h. wenn die Temperaturunterschiede innerhalb des Systems nicht extrem groß sind, noch nicht allzu groß, so daß man sich auch im Bereich höherer Temperaturen mit der Theorie unveränderlicher Materialwerte E und _t, begnügen können wird, vor allem dann, wenn man die einer mittleren Systemtemperatur entsprechenden Werte benutzt. Dies ist aber, wie der Verfasser schon früher gezeigt hat, i. a. nur dann vertretbar, wenn man der Spannungsberechnung das genaue, die Temperaturveränderlichkeit der Wärmeleitzahl berücksichtigende Temperaturfeld zugrunde legt, da dieses in manchen Fällen von dem mit konstanter Wärmeleitzahl berechneten merklich abweichen kann.     

Instationäre Wärmetransportvorgänge in gekühlten Hohlräumen mit strahlungsdurchlässigen Aperturen

Zusammenfassung Es wird ein Hohlraum betrachtet, dem instationäre Energieströme durch Einstrahlung zugeführt und durch Wandkühlung sowie durch Rückstrahlung und Rückreflexion entzogen werden. Zur Berechnung der instationären Temperaturfelder in den Wänden wird die Hohlraumberandung durch ein Knotenmodell ersetzt, welches beliebige Hohlraumgeometrien sowie eine wählbare Anzahl beliebig führbarer Kühlmittelströme zuläßt. Die Berücksichtigung von Wärmeleitung, Strahlungsaustausch und Mehrfachreflexion führt auf ein System nichtlinearer Differentialgleichungen, welches mit einem einfachen Algorithmus numerisch gelöst wird.Die Anwendung des Rechenmodells wird am Beispiel eines Hohlraumreceivers für ein solarthermisches Turmkraftwerk gezeigt. Das Verhalten der Wand- und Kühlfluidtemperaturen wird für abschattuhgsbedingte Lastschwankungen und für den Sonderfall des Strahlungsgleichgewichts untersucht.

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Transient heat transfer in cooled cavities with apertures permeable to radiation

A cavity with irradiated transient energy flows absorbed by cooled walls and re-emitted by radiation and reflection is considered. For the estimation of the transient temperature fields within the walls, the boundary of the cavity is replaced by a node model featuring arbitrary cavity geometries and an eligible number of arbitrary canalized coolant flows. The consideration of heat conduction, radiation exchange and multiple reflection leads to a system of non-linear differential equations. A simple algorithm for a numerical solution is given.As an example, the computing model is applied to the cavity-type receiver of a thermal solar tower plant. The behaviour of the temperatures of walls and coolants is discussed for the occurrance of load cycles caused by shading and for the limiting case of radiative equilibrium.

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Formelzeichen a _k,b _k,c _k Knotenintegrale - Temperaturleitzahl - A Grenzfläche - (b_sk) Kühlkanalmatrix - spezifische Wärme - (d_k) Knotenmatrix - d _j Operator - F Fläche, Querschnitt - g Abkürzung - h Wärmeübergangszahl - i, j, k Einheitsvektoren - Massenstrom - n Knotenanzahl - n Normalenvektor - Pr Prandtl-Zahlq Wärmestromdichte - Anteile vonq (Einstrahlung, Strahlungsaustausch) - Q Wärmestrom - r Abstand zweier Knoten - r radiale Ortskoordinate - R Krümmungsradius - Re Reynolds-Zahl - s, S Sichtfaktoren - t Zeit - T Temperatur - Bezugstemperaturen - U, V, W Polynomkoeffizienten - x, y, z Ortskoordinaten - Absorptionskoeffizient - Wanddicke - Emissionskoeffizient - Wirkungsgrad - Wärmeleitzahl - geometrischer Parameter - Ortskoordinate - Dichte - Boltzmann-Konstante Indizes A Apertur - G Gleichgewicht - i Zeitschritt - j, k, n Knoten - R Rückstrahlung - s Strömungskanal - tot total - u Position im Kanal - W Wand - Mehrfachreflexion - Maximalwerte vonk, s, u - 0 Anfang - Rekursionsschritt     

Vakuum-Wärmedämmung bei Stahlmantel-Fernheizrohren

Zusammenfassung Zur Zeit gewinnen neue Entwicklungen von Fernheizrohr-Verlegungssystemen an Bedeutung, mit denen die Investitions- und Betriebskosten herabgesetzt und die Lebensdauer und Betriebssicherheit heraufgesetzt werden können. In diesem Zusammenhang steht diese Untersuchung zur Wärmedämmung eines Vakuum-Stahlmantelrohres, bei dem sich durch Druckabsenkung im Ringraum die effektive Wärmeleitfähigkeit der faser- oder pulverartigen Isoliermaterialien herabsetzen läßt (Smoluchowski-Effekt). Die Ergebnisse zur effektiven Wärmeleitfähigkeit der Isolierungen zeigen, daß die Werte bei 1 mbar etwa 30 bis 60% und bei 0,1 mbar noch etwa 15 bis 25% der Werte bei Atmosphärendruck betragen.

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Heat insulation in vacuum steel-jacket pipe systems

New developments in district heating supply, which lower the investment and operation costs and increase the service life and operational safety are gaining greater significance. In this connection stands this investigation of the heat insulation in vacuum steel-jacket pipe systems, in which the pressure reduction in the closed ring cavity lower the effective conductivity of the fibrous or porous insulating materials (Smoluchowski effect). The results for the values of the effective thermal conductivity of the insulations are at 1 mbar only 30 to 60% and at 0.1 mbar approximately 15 to 25% of the values at atmospheric pressure.

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Formelzeichen a 1 Anteil der hintereinander geschalteten Feststoffelemente - A m² Fläche - A l/s Konstante (Gl. (28)) - B ₀ m² Permeabilitätskoeffizient - c J/(kg K) spez. Wärmekapazität - c inp J/(kg K) spez. Wärmekapazität bei konstantem Druck - c _v J/(kg K) spez. Wärmekapazität bei konstantem Volumen - d m Moleküldurchmesser - d m Probeplattendicke in der Plattenapparatur - d _p m Partikeldurchmesser - g m/s² Erdbeschleunigung - K J/K Boltzmann-Konstante - K W/(m·K²) Konstante - l m Länge - M kg/mol Molmasse - p N/m²; mbar Druck - Q ^* W Wärmestrom - Q _H ^* W Heizleistung in der Rohrapparatur - Q ^p/* W Heizleistung in der Plattenapparatur - r m Radius - R J/(kmol·K) universelle Gaskonstante - s m wirksamer Faser- bzw. Partikelabstand - t s Zeit - T K, °C Temperatur - T _heiß K, °C Temperatur der heißen Oberfläche - T _kalt K, °C Temperatur der kalten Oberfläche - T _m K, °C Mitteltemperatur=1/2 (T ₁+T ₃) bzw. 1/2(T _p+T _k) - T _p °C Heizplattentemperatur - T _K °C Kühlplattentemperatur - ^* V m³/s Volumenstrom - 1/K Temperaturausdehnungskoeffizient - 1 Akkomodationskoeffizient - 1 Emissionsverhältnis des Isoliermaterialfeststoffes - kg/(m·s) dynamische Viskosität - x 1 Isentropenexponent (x=c _p /c _v ) - _eff W/(mK) effektive Wärmeleitfähigkeit eines Isoliermaterials - ₁ W/(mK) ₁ gemessene effektive Wärmeleitfähigkeit eines Isoliermaterials - _k W/(mK) äquivalente Wärmeleitfähigkeit infolge freier Konvektion - _Lp W/(mK) druckabhängige Wärmeleitfähigkeit eines Gases (Luft) zwischen engen Begrenzungswänden - _Lo W/(mK) Wärmeleitfähigkeit eines Gases (Luft) im freien Gasraum - _R W/(mK) äquivalente Wärmeleitfähigkeit infolge Strahlung - _s W/(mK) Wärmeleitfähigkeit des Feststoffmaterials - X _S W/(mK) Wärmeleitfähigkeit des Feststoffgerippes - _w W/(mK) äquivalente Wärmeleitfähigkeit infolge Gas-Feststoff-Wechselwirkungen - m mittlere freie Weglänge eines Gasmoleküls - l/ ₁ m²K/W Wärmedurchgangswiderstand eines Isoliermaterials - 1 Porosität - kg/m³ Dichte - _s, W/(m² K⁴) Strahlungskonstante des schwarzen Körpers - Nu _k 1 Nusselt-Zahl für Konvektion - Ra ₀ 1 Rayleigh-Zahl (Gl. (15)) - Gr ₀ 1 Grashof-Zahl (Gl. (15)) - Pr 1 Prandtl-Zahl (Gl. (15)) Die hier vorgestellte Forschungsarbeit wurde mit Mitteln des BMFT und der Firmen Dillinger Stahlbau GmbH, Fernwärme Niederrhein GmbH, Kabelmetall electro GmbH, Preussag AG und Winterrohrbau finanziert.     

Einflüsse veränderlicher Viskosität und der Oberflächenwärmekapazität auf instationäre natürliche Konvektionsströmungen

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit berichtet über die instationäre natürliche Konvektionsströmung in Flüssigkeiten mit der temperaturabhängigen Viskosität nahe einer vertikalen Oberfläche mit verschwindender oder endlicher Wärmekapazität.Die instationäre Konvektionsströmung entsteht infolge der plötzlichen gleichmäßigen Beheizung einer vertikalen Platte.Zur numerischen Lösung der hergeleiteten Differentialgleichungen wird die Methode der finiten Differenzen eingesetzt. Die gewonnenen Ergebnisse wurden graphisch dargestellt, sowie mit den von anderen Autoren sowohl theoretisch als auch experimentell erhaltenen Ergebnissen, verglichen. Es wurde dabei eine gute Übereinstimmung festgestellt. Der Beitrag soll als eine Erweiterung des Aufsatzes [4] gehalten werden, der von Carey veröffentlicht wurde.

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Variable viscosity and surface thermal capacity effects in transient natural convection flows

This work is concerned with transient natural convection flow in liquids with temperature-dependent viscosity near surfaces with zero and finite thermal capacity.The transient natural convection flow is resulting from the sudden generation of a uniform heat flux inside a vertical plate.The derived equations are solved numerically by means of finite-difference scheme. The results are presented in form of graphs and compared with the computations and experimental data other authors. A very good agreement is stated. The present work is intended to be an extension of the paper recently published by Carey [4].

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Formelzeichen Temperaturleitfähigkeit der Flüssigkeit - B Konstante in Gl. (8) - c bezogene Oberflächenwärmekapazität - c _p spezifische Wärmekapazität der Flüssigkeit - g Erdbeschleunigung - örtliche Grashof-Zahl - k Wärmeleitfähigkeit der Flüssigkeit - örtliche Nusselt-Zahl - Prandtl-Zahl - q Wärmestromdichte - dimensionslose Oberflächenwärmekapazität in Gl.(19) - t örtliche Temperatur - T dimensionslose Temperatur gemäß Gl. (9) - u Geschwindigkeitskomponente inx-Richtung - U dimensionslose Geschwindigkeit - v Geschwindigkeitskomponente iny-Richtung - V dimensionslose Geschwindigkeit - x vertikale Ortskoordinate - X dimensionslose Koordinate - y waagerechte Ortskoordinate - Y dimensionslose Koordinate - Ausdehnungskoeffizient - v kinematische Viskosität - dynamische Viskosität - Massendichte der Flüssigkeit - Zeit - dimensionslose Zeit Indizes w an der Wand - außerhalb der Grenzschicht     

Analytische Berechnung von Wärmeübertragern mit nachträglicher Berücksichtigung temperaturabhängiger Wärmekapazitäten

Zusammenfassung Für konstante Wärmekapazitäten gültige, analytische Lösungen können auch bei temperaturabhängigen Wärmekapazitäten verwendet werden, wenn man hypothetische Temperaturen und einen scheinbaren Wärmedurchgangskoeffizienten einführt.Die Berücksichtigung veränderlicher Wärmekapazitäten reduziert sich auf die Berechnung des scheinbaren Wärmedurchgangskoeffizienten, der durch eine Korrektur des wahren Koeffizienten erhalten wird.

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Analytical calculation of heat exchangers with subsequent consideration of temperature dependent heat capacities

Analytical solutions valid for constant heat capacities can also be applied to cases with temperature dependent heat capacities, if hypothetical temperatures and an apparent overall heat transfer coefficient are introduced.Consideration of variable heat capacities reduces to the calculation of the apparent coefficient through a correction of the true overall heat transfer coefficient.

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Bezeichnungen A Austauschfläche - c _p spezifische, isobare Wärmekapazität - h spezifische Enthalpie - k Wärmedurchgangskoeffizient - m Massenstrom - Q Wärmestrom - q Wärmestromdichte - T Temperatur des Mantelstroms beim 1, N-RWÜ - t Temperatur des Rohrstroms beim 1, N-RWÜ - W Wärmekapazitätsstrom - endliche Differenz - Temperatur Indizes 1, 2 Stoffstrom 1, 2 - 1/2 mittlere Stützstelle bei der Integration nach Simpson - I, II Stützstellen bei der Integration nach Gauß - a, b Enden des Gleich- und Gegenstromwärmeübertragers - B Bezugspunkt - i i-ter Durchgang des 1, N-RWÜ - i-1,i Eintritt ini-ten Durchgang des 1, N-RWÜ - i, i + 1 Austritt ausi-tem Durchgang des 1, N-RWÜ - M Mittelwert Hochzeichen ()^* hypothetisch (Temperatur), scheinbar (Wärmedurchgangskoeffizient) - () Eintritt - () Austritt Herrn Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Hans Dieter Baehr zum 60. Geburtstag gewidmet     

Zur Stabilität der periodischen,erzwungenen Rollschwingungen eines Schiffes

Ohne Zusammenfassung     

Stabilität einer in zylindrischen Gleitlagern laufenden,unwuchtfreien Welle

Zusammenfassung Das Problem der sogenannten Lagerinstabilität wurde rechnerisch untersucht. Als Vorbereitung wurde der Schmiermitteldruck und die Feder- und Dämpfungskonstanten des Schmierfilms berechnet. Die lineare Stabilitätsrechnung ergab, daß die Größe des Breitenverhältnisses die Stabilitätsgrenzkurve nur wenig, die Anfahrkurve jedoch stark beeinflußt. Wie man aus dem Verlauf der Grenzkurven ersieht, muß man bei der Stabilisierung eines instabilen Gleichgewichtes zwei Fälle unterscheiden: Beim leicht belasteten Lager ist das Lagerspiel r zu verkleinern und die Eigenfrequenz _k der Welle zu erhöhen, beim schwer belasteten Lager ist die Zähigkeit und die Lagerbreite B zu verkleinern und das Lagerspiel r zu vergrößern. Die nichtlineare Bahnberechnung ergab: Auch wenn nach linearer Rechnung das Gleichgewicht stabil ist, kann bei höheren Drehzahlen eine hinreichend große Anfangsstörung Instabilität hervorrufen. Die Bahnkurven werden bei Instabilität mit wachsender Amplitude mehr und mehr kreisförmig. Dabei stellt sich bei Drehzahlen unter 2 _k die Halbdrehfrequenzschwingung mit einer endlichen Rotoramplitude ein, während bei Drehzahlen über 2 _k die Eigenfrequenzschwingung entsteht, deren Amplitude unaufhörlich anwächst. Dieses Anwachsen beruht auf einer durch den Schmiermitteldruck bedingten Energiezufuhr. Soll also in Wirklichkeit die Amplitude endlich bleiben, so muß eine äußere Dämpfung auf die Welle wirken. Für einen einfachen Dämpfungsansatz wurde daher abschließend die stationäre, kreisförmige Wellenschwingung berechnet, wobei sich wiederum die Halbdrehfrequenz- und die Eigenfrequenzschwingung ergaben. Für große Werte des Parameters / nimmt danach die Rotoramplitude mit der Drehzahl zu, für kleine /-Werte nimmt sie dagegen nach Überschreiten eines Maximums wieder ab. In diesem Falle läßt sich die Rotoramplitude auch durch ein Verkleinern des Parameters / vermindern. Die bisher bekannten Versuchsergebnisse scheinen die Rechenergebnisse zu bestätigen.Gekürzte Fassung der Dissertation an der T.H. Karlsruhe, 1962; Referent: Prof. Dr.-Ing. K. Kollmann; Korreferent: Prof. Dr. K. Nickel und Prof. Dr. F. Weidenhammer; insbesondere Herrn Professor Kollmann danke ich herzlich für die Anregung und großzügige Förderung der Arbeit.     

Die Wärmeleitgleichung bei Wärmespannungen

Ohne Zusammenfassung     

Wärmespannungen bei einem nichtlinearen Elastizitätsgesetz

Ohne Zusammenfassung     

Instationäre Wärmespannungen in einer Hohlkugel

Ohne Zusammenfassung     

Die Stabilität rotierender Wellen infolge innerer und äußerer Dämpfung

Zusammenfassung Es wurde das Stabilitätsverhalten einer rotierenden Welle bei gleichzeitigem Vorhandensein von äußerer und innerer Dämpfung untersucht. Die äußere Dämpfungskraft wurde proportional der Absolutgeschwindigkeit vorausgesetzt, während für die innere Reibungskraft zwei verschiedene Gesetze unterschieden wurden, einerseits ein viskoses nach Voigt-Kelvin mit einer Reibungskraft proportional der Verformungsgeschwindigkeit und andererseits ein von Kimball-Lovell experimentell gefundenes Gesetz für Materialdämpfung. Obschon die Stabilitätsbedingungen für die Welle mit einem Freiheitsgrad bekannt sind, wurde in einem ersten Teil eine solche sog. Lavalwelle untersucht, um in einem zweiten Teil, der den Schwerpunkt der Untersuchung darstellt, den Vergleich mit der sog. glatten Welle, also einer Welle mit mehreren Freiheitsgraden im Sinne der Kontinuumsmechanik, zu ermöglichen.Die untersuchten Arten der inneren Reibung liefern bekanntlich für die Lavalwelle zwei grundsätzlich verschiedene Stabilitätsbedingungen: Während für die innere Dämpfung nach Kimball-Lovell ein Minimalverhältnis äußerer zu innerer Reibung genügt, um im ganzen Drehzahlbereich ein stabiles Verhalten zu gewährleisten, ist bei Voraussetzung einer viskosen inneren Dämpfung nach Voigt-Kelvin das nötige Minimalverhältnis im überkritischen Bereich von der Drehzahl linear abhängig.Es wurde gezeigt, daß bei der glatten Welle dieser Unterschied der beiden inneren Dämpfungsarten bezüglich des Stabilitätsverhaltens mindestens bei höheren Drehzahlen grundsätzlich verschwindet. Bei schwacher Dämpfung steigt das notwendige Minimalverhältnis der äußeren zur inneren Dämpfung für den stabilen Lauf mit zunehmenden Drehzahlen progressiv an. Bei größeren Dämpfungswerten hingegen ist die Stabilität von drei Parametern, nämlich der äußeren Dämpfung, die inneren Dämpfung und der Drehzahl, abhängig. Man kann die Parameter als Koordinaten eines räumlichen Koordinatenkreuzes auffassen und das Stabilitätsverhalten durch Aufspannen eines Stabilitätskörpers darstellen; der bei schwacher Dämpfung zu einer Stabilitätskarte degeneriert. Stabilitätskörper und -Karten wurden mitgeteilt und diskutiert. Danach läßt sich das Stabilitätsverhalten der Lavalwelle mindestens im Bereich höherer Drehzahlen nicht auf die glatte Welle übertragen.     

Der Temperaturverlauf in zwei-und dreigängigen Wärmeaustauschern

Zusammenfassung Der Temperatur verlauf der Fluide in Wärmeaustauschern mit mehreren Durchgängen zeigt unter bestimmten Bedingungen Besonderheiten in Form von Überschneidungen und Extrema. Dieses ist bei der Wahl des Heizflächenmaterials zu beachten.Die Lösungen der Differentialgleichungen sowie die Kriterien für das Auftreten der Extrema und Schnittpunkte werden für die Fälle von zwei und drei Durchgängen entwickelt.

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The fluid temperatures in two-and three-pass heat-exchangers

The temperature curve for the fluids in multi-pass heat exhangers shows, under certain conditions, particular points in form of crossings and extrema. This has to be considered when choosing the material of the heating surface.The solutions of the differential equations and the criteria for the occurance of crossings and extrema are given for the cases of two and three passes.

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Formelzeichen A gesamte Heizfläche des Wärmeaustauschers [m²] - A, B, C Integrationskonstanten - C _k zusammengefaßte konstante Ausdrücke in den Temperaturfunktionen - L Länge des Wärmeaustauschers [m] - N konstanter Nenner des jeweiligen Lösungssystems - W strömende Wärmekapazität [W/K] - a, b Kurzbezeichnungen für konstante Exponentialausdrücke (Sonderfallr=1) - a _kr kritische Größe - b _{k, i} zusammengefaßte konstante Ausdrücke - c _{i, j} konstante Ausdrücke (Sonderfallr=1) - f, g, h bezogene Temperaturen der wärmeaufnehmenden Seite (s. Bild 1) - k Wärmedurchgangskoeffizient [W/m² K] - n Anzahl der Durchgänge - P _i ,q _i konstante Ausdrücke in den Temperaturfunktionen (Falln=2) - q _i Konstante in algebraischer Gleichung zur Ermittlung der Schnittpunkte im Sonderfallr=1 - r Verhältnis der strömenden Wärmekapazitäten - t _i Temperaturfunktioneny, f, g, h (x) - u wärmeübertragender Umfang der Heizfläche eines Durchgangs [m] - x laufende Koordinate, gezählt in Richtung des wärmeabgebenden Stroms - y bezogene Temperatur des wärmeabgebenden Stroms - y,y',y' Ableitungen der Temperaturfunktiony (x) - z Substitution der Exponentialfunktion Griechische Symbole _i , _i Konstante im Exponenten der Temperaturfunktion - , Integrationskonstante (Fallr=1) - Temperatur [⁰C, K] - längenbezogene Konstante im Exponenten [1/m] - Lösungskonstante - längenbezogene Konstante im Argument der Hyperbelfunktionen [1/m] - _k Lösungsfunktion - _{k, i} Lösungsfunktion Indizes 0 Integrationskonstante - l Eintritt in den Wärmeaustauscher - a Austrittseite des mehrfach geführten Stroms - i Unterscheidung der Durchgänge (i=1 ...n+1) - j Unterscheidung der Lösungskoeffizienten (Fallr=1) - k Unterscheidung der Art der Stromführung (k=1, 2) - s Schnittpunkt - w Wendepunkt - Hochstrich bezeichnet die wärmeaufnehmende Seite     

Instationäre Wärmespannungen in Hohlzylindern mit Kreisringquerschnitt

Ohne ZusammenfassungGekürzte Fassung einer von der Technischen Universität Berlin-Charlottenburg genehmigten Dissertation. Der Verfasser ist den beiden Berichtern, Herrn Prof. Dr.-Ing. I. Szabó und Herrn Prof. Dr.-Ing. A. Teichmann sehr zu Dank verpflichtet.     

Oberflächen-Instabilität bei geschichtetem Halbraum mit Biegesteifigkeit

Übersicht Ein ebenes, geschichtetes Medium wird als zweidimensionales Cosserat-Kontinuum dargestellt. Für einen rechteckigen, einachsig vorgespannten Ausschnitt (l ₁, l ₂) des Cosserat-Kontinuums wird ein Verzweigungsproblem formuliert und gelöst. Das besondere Interesse gilt dabei dem Fall der Oberflächeninstabilität, d. h. Verzweigungen bei l ₂ l ₁. Ferner werden bei einem speziellen Typ eines geschichteten Materials Beziehungen zwischen den Materialparametern des (materiell homogenen) Cosserat-Kontinuums und den Parametern des klassischen (materiell inhomogenen) Kontinuums angegeben.

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Surface instability of a half space with bending stiffness

Summary A plane, laminated medium is represented as a two dimensional Cosserat continuum. For a rectangular section (l ₁, l ₂) of the Cosserat continuum which is assumed to be prestressed uniaxially a bifurcation problem is formulated and solved. Attention is focussed to the case of surface instabilities; i.e. bifurcations occuring when l ₂ l ₁. Furthermore for a special type of a laminated material relationships are derived between the material parameters of the Cosserat continuum and the classical continuum.

     

Zum problem der an den Rändern fest eingespannten,elastischen platte

Ohne Zusammenfassung Vorgelegt von L. Collatz Für die Anregung zu diesen Untersuchungen ist der Verfasser Herrn Professor W. Kucharski zu Dank verpflichtet. Bei der Anfertigung der Figuren und bei der Durchführung der numerischen Rechnungen wurde der Verfasser tatkräftig von den Herren stud.-ing. W. Böhmert und cand.-ing. H. Maus unterstützt. Über Teilergebnisse dieser Arbeit haben wir am 18. 2. 57 im Seminar für Mechanik an der Technischen Universität Berlin-Charlottenburg vorgetragen. Unsere Untersuchungen wurden im Rahmen eines Forschungsauftrags der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt.