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Stoßwellen in Gas-Partikel-Gemischen mit Massenaustausch zwischen den Phasen

Shock waves in gas-particle mixtures with mass transfer between the phases

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Wärme - und Stoffübertragung Aims and scope Submit manuscript

Abstract

The nonequilibrium transfer processes, which take place in a gas-particle mixture behind shock waves, are investigated in this study. They will be described both by the conservation equations of two interactiv continua and by the simplified equations of a single particle in a gas continuum. The special accent is on exchange processes of very small particles, which take place in the transition regime between continuum and free molecular conditions. They are taken into account by simple Knudsen number corrections. Examples show the velocity, the temperature and the particle size relaxation behind shock waves in argon containing DOP droplets or solid NaCl particles.

Zusammenfassung

Die Nichtgleichgewichts-Austauschprozesse, die in einem Gas-Partikel-Gemisch hinter einer Stoßwelle ablaufen, werden in dieser Arbeit untersucht. Sie werden sowohl mit den Erhaltungsgleichungen für zwei interaktive Kontinua als auch mit den vereinfachten Gleichungen für Einzelpartikel in einem Gaskontinuum beschrieben. Der besondere Akzent liegt auf den Transportvorgängen sehr kleiner Partikel, die im Übergangsbereich zwischen Kontinuumsbedingungen und freier Molekülströmung stattfinden. Sie werden durch einfache Knudsenzahlansätze berücksichtigt. Beispiele zeigen die Geschwindigkeits-, Temperatur- und Partikelgrößenrelaxation hinter Stoß-wellen in Argon mit DOP-Tröpfchen und mit festen NaCl-Salzpartikeln.

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Authors and Affiliations

  1. Fachgebiet Strömungstechnik, Universität-GH-Duisburg, 4100, Duisburg 1, Bundesrepublik Deutschland

    B. Reichelt,  P. Roth &  L. Wang

Authors
  1. B. Reichelt
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  2. P. Roth
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  3. L. Wang
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Additional information

Die Arbeit entstand im Rahmen des Sonderforschungsbereiches SFB 209 „Stoff- und Energietransport in Aerosolen“ der Universität — GH — Duisburg. Die Autoren danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die finanzielle Unterstützung

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Reichelt, B., Roth, P. & Wang, L. Stoßwellen in Gas-Partikel-Gemischen mit Massenaustausch zwischen den Phasen. Warme- und Stoffubertragung 19, 101–111 (1985). https://doi.org/10.1007/BF01682553

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01682553

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