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Erforschung der Wärmeleitfähigkeit von Gasen bei extrem hohen Temperaturen

  • Rainer Ewald
  • Hans Grönig
  • Fritz Schultz-Grunow
Chapter
Part of the Forschungsberichte des Landes Nordrhein-Westfalen book series (FOLANW)

Zusammenfassung

In der letzten Zeit wurde eine Reihe von Arbeiten veröffentlicht, die sich mit der experimentellen Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit von Gasen bei hohen Temperaturen befassen. Anlaß zu diesen Untersuchungen ist einerseits der Wunsch, für die beim Wiedereintritt von Körpern in die Erdatmosphäre auftretenden Wärmeübergänge die Stoffwerte der z. T. dissoziierten und ionisierten Gase zu kennen. Zum anderen braucht man in der kinetischen Gastheorie experimentelle Daten, um die Tauglichkeit der verschiedenen Modellvorstellungen über Transportvorgänge zu prüfen. Bisher wurden die Experimente im allgemeinen so angelegt, daß für eine angenommene Temperaturabhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit λ ~ Tσ, wie sie den kinetischen Modellen gemeinsam ist, der Exponent σ bestimmt wurde, der die Modelle unterscheidet. In der vorliegenden Arbeit wird ein Verfahren entwickelt und angewandt, mit dem man den Absolutwert λ (T) der Wärmeleitfähigkeit bei einer bestimmten Temperatur erhält.

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Literaturverzeichnis

  1. [1]
    Smiley, E. F., The measurement of the thermal conductivity of gases at high temperatures with a shock tube: experimental results in argon at temperatures between 1000°K and 3000° K. Diss. Catholic University of American Press (1957).Google Scholar
  2. [2]
    Hansen, C. F., R. A. Early, F. E. Alzofon and F. C. Witteborn, The theoretical and experimental investigation of heat conduction in air, including effects of oxygen dissociation. NASA TR R-27 (1959).Google Scholar
  3. [3]
    Peng, T. C., and W. F. Ahtye, Experimental and theoretical study of heat conduction for air up to 5000°K. NASA TN D-687 (1960).Google Scholar
  4. [4]
    Collins, D. J., and W. A. Menard, Measurements of thermal conductivity of noble gases in the temperature range 1500 to 5000°K. J. Heat Transfer C88, 52 (1966).CrossRefGoogle Scholar
  5. [5]
    Collins, D. J., R. Greif and A. E. Bryson jr., Measurements of the thermal conductivity of helium in the temperature range 1600–6700° K. Int. J. Heat Mass Transfer 8, 1209 (1965).CrossRefGoogle Scholar
  6. [6]
    Camac, M., and R. M. Feinberg, Thermal conductivity of argon at high temperatures. J. Fluid Mech. 21, 673 (1965).CrossRefGoogle Scholar
  7. [7]
    Matula, R. A., High temperature thermal conductivity of rare gases and gas mixtures. J. Heat Transfer C90, 319 (Aug. 1968).CrossRefGoogle Scholar
  8. [8]
    Bunting, J. O., and R. S. Devoto, Shock tube study of the thermal conductivity of argon. Stanford University, Dept. of Aeronautics and Astronautics, SUDAAR No. 313 (Juli 1967).Google Scholar
  9. [9]
    Smeets, G., Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit heißer Gase aus der Temperaturgrenzschicht im Stoßrohr. Z. Naturforschung 20a, 683 (1965).Google Scholar
  10. [10]
    Hilsenrath, J., C. G. Messina and M. Klein, Table of thermodynamic properties and chemical composition of argon in chemical equilibrium, including second virial corrections, from 2400° K to 35000° K. Arnold Engineering Development Center AEDC-TR-66-248 (Dez. 1966).Google Scholar
  11. [11]
    Fay, J. A., and D. Arnoldi, High-temperature thermal conductivity of argon. Phys. Fluids 11, 983 (Mai 1968).CrossRefGoogle Scholar
  12. [12]
    Kinder, W., Theorie des Mach-Zehnder-Interferometers und Beschreibung eines Gerätes mit Einspiegeleinstellung. Optik 1, 413 (1946).Google Scholar
  13. [13]
    Ladenburg, R., and D. Bershader, Interferometry, in: Physical Measurements in Gas Dynamics and Combustion, S. 47, Princeton University Press (1954).Google Scholar
  14. [14]
    Alpher, R. A., and D. R. White, Optical refractivity of high temperature gases. I. Effects resulting from dissociation of diatomic gases. Phys. Fluids 2, 153 (1959).CrossRefGoogle Scholar
  15. [15]
    Alpher, R. A., and D. R. White, Optical refractivity of high temperature gases. II. Effects resulting from ionization of monatomic gases. Phys. Fluids 2, 162 (1959).CrossRefGoogle Scholar
  16. [16]
    Laporte, O., High temperature shock waves. 3rd AGARD Colloquium on Combustion and Propulsion, S. 499, Pergamon Press Oxford (1958).Google Scholar
  17. [17]
    Resler, E. L., S.-C. Lin and A. Kantrowitz, The production of high temperature gases in shock tubes. J. Appl. Phys. 23, 1390 (1952).CrossRefGoogle Scholar
  18. [18]
    Alfs, A., Laserstroboskop im Megahertzbereich. Diss., TH Aachen (1968), und 8th Int. Congress on High-Speed Photography, Stockholm (Juni 1968).Google Scholar
  19. [19]
    Glass, I. I., and J. G. Hall, Shock tubes. I. Theory and performance of simple shock tubes by I. I. Glass. — II. Production of strong shock waves; shock tube applications, design, and instrumentation by J. G. Hall. Univ. of Toronto, Inst. of Aerophys., UTIA Rev. No. 12 (Mai 1958).Google Scholar
  20. [20]
    Amdur, I., and E. A. Mason, Properties of gases at very high temperatures. Phys. Fluids 1, 370 (1958).CrossRefMathSciNetGoogle Scholar
  21. [21]
    Výška, K., Der Einfluß der Grenzschicht auf einige Gaszustände in einem Stoßrohr mit Düse. Prace Instytutu Mazyn Przeplywowych, Trans. of the Inst. of Fluid-Flow Machinery 34, 157, Warszawa — Poznan 1967.Google Scholar
  22. [22]
    Howes, W. L., and D. R. Buchele, Practical considerations in specific applications of gas-flow interferometry. NACA TN 3507 (Juli 1955).Google Scholar
  23. [23]
    Wachtell, G. P., Refraction effect in interferometry of boundary layer of supersonic flow along flat plate. Diss., Princeton University (1951), Abstract in Phys. Rev. 78, 333 (1950).Google Scholar
  24. [24]
    Beylich, A. E., Stoßwellenstruktur in binären Gasgemischen. Diss., TH Aachen (1968).Google Scholar
  25. [25]
    Rixen, W., Entwicklung und Konstruktion einer Streakkamera. Studienarbeit am Inst. für Allg. Mechanik, TH Aachen (1966).Google Scholar
  26. [26]
    Golobic, R. A., and R. M. Nerem, Shock tube measurements of end-wall heat transfer in air. AIAA J. 6, 1741 (Sept. 1968).CrossRefGoogle Scholar
  27. [27]
    Mertens, H., Numerische Methoden bei der Darstellung der Materialfunktionen. Staats-arbeit, TH Aachen, 1. Phys. Institut (Mai 1968).Google Scholar

Copyright information

© Springer Fachmedien Wiesbaden 1970

Authors and Affiliations

  • Rainer Ewald
    • 1
  • Hans Grönig
    • 1
  • Fritz Schultz-Grunow
    • 1
  1. 1.Lehrstuhl für Allgemeine Mechanik Rhein.-Westf.Techn. Hochschule AachenDeutschland

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