Berechnung des Temperaturverlaufes in einer transpirationsgekühlten Rohrwand

Zusammenfassung Die Innenwandtemperatur eines transpirationsgekühlten Rohres, das einen Plasmabogen umgibt, kann experimentell nur mit sehr großen Schwierigkeiten bestimmt werden. Sie läßt sich jedoch aus auf einfache Weise zu messenden physikalischen Größen berechnen. Das Rechenverfahren wird erläutert und Rechenergebnisse werden diskutiert.

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Calculation of temperature distribution in a transpiration cooled tube wall

Experimental determination of the inner wall temperature of a transpiration cooled tube surrounding a plasma arc is very difficult. This temperature, however, can be calculated from simply measurable physical quantities. The method is explained and results are discussed.

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Bezeichnungen A =m-Bc_pG/2(1–p)_w - A_s Strahlungszahl - B =4P/mc_pGr_p - c_pG spez. Wärme des Gases - C =B(1+A) - C_s Strahlungszahl des schwarzen Körpers - f(r) =(B_r+1/r) - g(r) =(C–1/r²) - m-B Massenstrom des Gases bezogen auf 1 cm Rohrlänge - P Porosität - q-A_L Wärmemenge, die pro cm Rohrlänge durch Leitung durch die Rohrwand hindurch transportiert wird - r Rohrradius - r_i Innenradius - r_a Außenradius - r_e Rohrradius, an dem alle Temperaturen bekannt sind - r_p Porenradius - t Gastemperatur - t_a Gastemperatur außerhalb des Rohres - T Rohrwandtemperatur - T_a Rohrwandtemperatur an der Außenfläche - T_i Rohrwandtemperatur an der Innenfläche - Wärmeübergangszahl - _w Wärmeleitzahl der Wand - _G Wärmeleitzahl des GasesHerrn Professor E. R. G.Eckert zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet.