Gespeichert in:
Titel: | Wärme- und Stoffübertragung mit zahlreichen Tabellen sowie 62 Beispielen und 94 Aufgaben |
---|---|
Von: |
Hans Dieter Baehr ; Karl Stephan
|
Person: |
Baehr, Hans Dieter
1928-2014 Verfasser aut Stephan, Karl 1930- |
Hauptverfassende: | , |
Format: | Buch |
Sprache: | Deutsch |
Veröffentlicht: |
Heidelberg [u.a.]
Springer
2010
|
Ausgabe: | 7., neu bearb. Aufl. |
Schlagworte: | |
Online-Zugang: | http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=020517500&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA |
Beschreibung: | XXIII, 791 S. Ill., graph. Darst. |
ISBN: | 9783642055003 9783642101946 |
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MARC
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INHALTSVERZEICHNIS
FORMELZEICHEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XV
1 EINF ¨ UHRUNG. TECHNISCHE ANWENDUNGEN . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 1
1.1 DIE VERSCHIEDENEN ARTEN DER W¨ ARME¨ UBERTRAGUNG . . . . . . . . . .
. . 1 1.1.1 W¨ ARMELEITUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2
1.1.2 STATION¨ ARE, GEOMETRISCH EINDIMENSIONALE W¨ ARMELEITUNG . 5 1.1.3
KONVEKTIVER W¨ ARME¨ UBERGANG, W¨ ARME¨ UBERGANGSKOEFFIZIENT . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 11
1.1.4 DIE BESTIMMUNG VON W¨ ARME¨ UBERGANGSKOEFFIZIENTEN. DIMENSIONSLOSE
KENNZAHLEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.1.5 W¨ ARMESTRAHLUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 28
1.1.6 STRAHLUNGSAUSTAUSCH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 31
1.2 W¨ ARMEDURCHGANG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 34
1.2.1 DER W¨ ARMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 35
1.2.2 MEHRSCHICHTIGE W¨ ANDE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 37
1.2.3 W¨ ARMEDURCHGANG DURCH W¨ ANDE MIT VERGR¨ OSSERTER OBERFL¨ ACHE . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 38
1.2.4 ABK¨ UHLUNG UND ERW¨ ARMUNG D¨ UNNWANDIGER BEH¨ ALTER . . . 43 1.3
W¨ ARME¨ UBERTRAGER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 45
1.3.1 BAUARTEN UND STROMF¨ UHRUNGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 46
1.3.2 ALLGEMEINE BERECHNUNGSGLEICHUNGEN. DIMENSIONSLOSE KENNZAHLEN . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
51
1.3.3 GEGENSTROM- UND GLEICHSTROM-W¨ ARME¨ UBERTRAGER . . . . . . 56
1.3.4 KREUZSTROM-W¨ ARME¨ UBERTRAGER . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 64
1.3.5 BETRIEBSCHARAKTERISTIKEN F¨ UR WEITERE STROMF¨ UHRUNGEN. DIAGRAMME
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 71
1.4 DIE VERSCHIEDENEN ARTEN DER STOFF¨ UBERTRAGUNG . . . . . . . . . . .
. . . . 72
1.4.1 DIFFUSION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 75
1.4.2 EINSEITIGE DIFFUSION, ¨ AQUIMOLARE DIFFUSION . . . . . . . . . . .
. . 82 1.4.3 KONVEKTIVER STOFF¨ UBERGANG . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 85
1.5 STOFF¨ UBERGANGSTHEORIEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 89
IMAGE 2
X INHALTSVERZEICHNIS
1.5.1 DIE FILMTHEORIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 89
1.5.2 DIE GRENZSCHICHTTHEORIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 94
1.5.3 DIE PENETRATIONS- UND DIE OBERFL¨ ACHENERNEUERUNGSTHEORIE 96 1.5.4
ANWENDUNG DER FILMTHEORIE AUF DIE VERDUNSTUNGSK¨ UHLUNG . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
1.6 STOF FDURCHGANG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 101
1.7 STOFF¨ UBERTRAGER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 104
1.7.1 DIE MENGENBILANZEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 105
1.7.2 KONZENTRATIONSVERLAUF UND H¨ OHE VON STOFFAUSTAUSCHKOLONNEN . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
1.8 AUFGABEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 112
2 W ¨ ARMELEITUNG UND DIFFUSION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 117
2.1 DIE W¨ ARMELEITUNGSGLEICHUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 117
2.1.1 DIE HERLEITUNG DER DIFFERENTIALGLEICHUNG F¨ UR DAS TEMPERATURFELD
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
118
2.1.2 DIE W¨ ARMELEITUNGSGLEICHUNG F¨ UR EINEN K¨ ORPER MIT KONSTANTEN
STOF FWERTEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
121
2.1.3 DIE RANDBEDINGUNGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 124
2.1.4 TEMPERATURABH¨ ANGIGE STOFFWERTE . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 127
2.1.5 ¨ AHNLICHE TEMPERATURFELDER . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 128
2.2 STATION¨ ARE W¨ ARMELEITUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 132
2.2.1 GEOMETRISCH EINDIMENSIONALE W¨ ARMELEITUNG MIT W¨ ARMEQUELLEN . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
2.2.2 W¨ ARMELEITUNG IN L¨ ANGSRICHTUNG EINES STABES . . . . . . . . . .
136 2.2.3 DER TEMPERATURVERLAUF IN RIPPEN UND NADELN . . . . . . . . .
141 2.2.4 DER RIPPENWIRKUNGSGRAD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 146
2.2.5 GEOMETRISCH MEHRDIMENSIONALER W¨ ARMEFLUSS . . . . . . . . . . 149
2.3 INSTATION¨ ARE W¨ ARMELEITUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 156
2.3.1 L¨ OSUNGSMETHODEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 156
2.3.2 DIE LAPLACE-TRANSFORMATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 157
2.3.3 DER EINSEITIG UNENDLICH AUSGEDEHNTE K¨ ORPER . . . . . . . . . . .
165 2.3.4 ABK¨ UHLUNG UND ERW¨ ARMUNG EINFACHER K¨ ORPER BEI
EINDIMENSIONALEM W¨ ARMEFLUSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 176
2.3.5 ABK¨ UHLUNG UND ERW¨ ARMUNG BEI MEHRDIMENSIONALEM W¨ ARMEFLUSS . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 190
2.3.6 ERSTARREN GEOMETRISCH EINFACHER K¨ ORPER . . . . . . . . . . . . .
. 196
2.3.7 W¨ ARMEQUELLEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 205
2.4 NUMERISCHE L¨ OSUNG VON W¨ ARMELEITPROBLEMEN MIT
DIFFERENZENVERFAHREN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 212
2.4.1 DAS EINFACHE EXPLIZITE DIFFERENZENVERFAHREN F¨ UR INSTATION¨ ARE
W¨ ARMELEITPROBLEME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
2.4.2 DIE DISKRETISIERUNG DER RANDBEDINGUNGEN . . . . . . . . . . . .
217 2.4.3 DAS IMPLIZITE DIFFERENZENVERFAHREN VON J. CRANK UND P.
NICOLSON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 223
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS XI
2.4.4 NICHTKARTESISCHE KOORDINATEN. TEMPERATURABH¨ ANGIGE STOF FWERTE .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 227
2.4.5 INSTATION¨ ARE EBENE UND R¨ AUMLICHE TEMPERATURFELDER . . . . 232
2.4.6 STATION¨ ARE TEMPERATURFELDER . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 235
2.5 NUMERISCHE L¨ OSUNG VON W¨ ARMELEITPROBLEMEN MIT DER
FINITE-ELEMENT-METHODE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 244
2.5.1 DIE FINITE-ELEMENT-METHODE F¨ UR STATION¨ ARE, GEOMETRISCH
EINDIMENSIONALE TEMPERATURFELDER . . . . . . . . 246 2.5.2 DIE
FINITE-ELEMENT-METHODE F¨ UR EBENE STATION¨ ARE TEMPERATURFELDER . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
2.5.3 DIE FINITE-ELEMENT-METHODE F¨ UR INSTATION¨ ARE, GEOMETRISCH
EINDIMENSIONALE W¨ ARMELEITPROBLEME . . . . . . 258 2.5.4 ERWEITERUNG
AUF INSTATION¨ ARE, GEOMETRISCH ZWEIDIMENSIONALE W¨ ARMELEITPROBLEME . .
. . . . . . . . . . . . . . 263
2.6 DIF FUSION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
2.6.1 BEMERKUNGEN ¨ UBER RUHENDE SYSTEME . . . . . . . . . . . . . . . .
. 264
2.6.2 DIE HERLEITUNG DER DIFFERENTIALGLEICHUNG F¨ UR DAS
KONZENTRATIONSFELD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 267
2.6.3 VEREINFACHUNGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 272
2.6.4 RANDBEDINGUNGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 273
2.6.5 STATION¨ ARE DIFFUSION MIT KATALYTISCHER OBERFL¨ ACHENREAKTION . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
2.6.6 STATION¨ ARE DIFFUSION MIT HOMOGENER CHEMISCHER REAKTION . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
281
2.6.7 INSTATION¨ ARE DIF FUSION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 286
2.7 AUFGABEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 289
3 KONVEKTIVER W¨ ARME- UND STOFF¨ UBERGANG. EINPHASIGE STR¨ OMUNGEN . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 299
3.1 VORBEMERKUNGEN: DIE L¨ ANGSANGESTR¨ OMTE EBENE PLATTE BEI
REIBUNGSFREIER STR¨ OMUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 300
3.2 DIE BILANZGLEICHUNGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 304
3.2.1 DAS REYNOLDSSCHE TRANSPORTTHEOREM . . . . . . . . . . . . . . . .
. 304
3.2.2 DIE MASSENBILANZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 307
3.2.3 DIE IMPULSBILANZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 311
3.2.4 DIE ENERGIEBILANZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 322
3.2.5 ZUSAMMENFASSUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 334
3.3 EINFLUSS DER REYNOLDS-ZAHL AUF DIE STR¨ OMUNG . . . . . . . . . . .
. . . . . 337
3.4 VEREINFACHUNGEN DER NAVIER-STOKES-GLEICHUNGEN . . . . . . . . . . .
. . 339 3.4.1 SCHLEICHENDE STR¨ OMUNGEN . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 339
3.4.2 REIBUNGSFREIE STR¨ OMUNGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 340
3.4.3 GRENZSCHICHTSTR¨ OMUNGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 341
3.5 DIE GRENZSCHICHTGLEICHUNGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 342
3.5.1 DIE STR¨ OMUNGSGRENZSCHICHT . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 342
3.5.2 DIE TEMPERATURGRENZSCHICHT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 346
IMAGE 4
XII INHALTSVERZEICHNIS
3.5.3 DIE KONZENTRATIONSGRENZSCHICHT . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 350
3.5.4 ALLGEMEINE BEMERKUNGEN ZUR L¨ OSUNG DER GRENZSCHICHTGLEICHUNGEN .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
3.6 EINFLUSS DER TURBULENZ AUF DEN W¨ ARME- UND STOFF¨ UBERGANG . . . .
354 3.6.1 TURBULENTE STR¨ OMUNGEN AN FESTEN W¨ ANDEN . . . . . . . . . .
. . 359 3.7 ¨ UBERSTR¨ OMTE K¨ ORPER . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
3.7.1 DIE PARALLEL ANGESTR¨ OMTE EBENE PLATTE . . . . . . . . . . . . .
. . . 364
3.7.2 DER QUER ANGESTR¨ OMTE ZYLINDER . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 381
3.7.3 QUER ANGESTR¨ OMTE ROHRB¨ UNDEL . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 386
3.7.4 EINIGE EMPIRISCHE GLEICHUNGEN F¨ UR DEN W¨ ARME- UND STOFF¨
UBERGANG AN ¨ UBERSTR¨ OMTEN K¨ ORPERN . . . . . . . . . . . . . . 390
3.8 DURCHSTR¨ OMTE KAN¨ ALE, HAUFWERKE, WIRBELSCHICHTEN . . . . . . . .
. . . 394 3.8.1 DIE LAMINARE ROHRSTR¨ OMUNG . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 394
3.8.2 DIE TURBULENTE ROHRSTR¨ OMUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 409
3.8.3 HAUFWERKE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 411
3.8.4 POR¨ OSE K¨ ORPER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 415
3.8.5 WIRBELSCHICHTEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 430
3.8.6 EINIGE EMPIRISCHE GLEICHUNGEN F¨ UR DEN W¨ ARME- UND STOFF¨
UBERGANG IN DURCHSTR¨ OMTEN KAN¨ ALEN, HAUFWERKEN UND WIRBELSCHICHTEN .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440
3.9 FREIE STR¨ OMUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 443
3.9.1 DIE IMPULSGLEICHUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 446
3.9.2 W¨ ARME¨ UBERGANG AN EINER SENKRECHTEN WAND BEI LAMINARER STR¨
OMUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
3.9.3 EINIGE EMPIRISCHE GLEICHUNGEN F¨ UR DEN W¨ ARME¨ UBERGANG BEI
FREIER STR¨ OMUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
455
3.9.4 STOFF¨ UBERGANG BEI FREIER STR¨ OMUNG . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 457
3.10 ¨ UBERLAGERUNG VON FREIER UND ERZWUNGENER STR¨ OMUNG . . . . . . .
. . . 458 3.11 KOMPRESSIBLE STR¨ OMUNGEN . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 460
3.11.1 DAS TEMPERATURFELD IN EINER KOMPRESSIBLEN STR¨ OMUNG . . 461
3.11.2 BERECHNUNG DES W¨ ARME¨ UBERGANGS . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 468
3.12 AUFGABEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 471
4 KONVEKTIVER W¨ ARME- UND STOFF¨ UBERGANG. STR¨ OMUNGEN MIT
PHASENUMWANDLUNGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 477
4.1 W¨ ARME¨ UBERGANG BEIM KONDENSIEREN . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 478
4.1.1 DIE VERSCHIEDENEN ARTEN DER KONDENSATION . . . . . . . . . . . 478
4.1.2 DIE NUSSELTSCHE WASSERHAUTTHEORIE . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 480
4.1.3 ABWEICHUNGEN VON DER NUSSELTSCHEN WASSERHAUTTHEORIE . 485 4.1.4
EINFLUSS NICHT KONDENSIERBARER GASE . . . . . . . . . . . . . . . . . .
489
4.1.5 FILMKONDENSATION MIT TURBULENTER WASSERHAUT . . . . . . . . 496
4.1.6 KONDENSATION STR¨ OMENDER D¨ AMPFE . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 500
4.1.7 TROPFENKONDENSATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 506
4.1.8 KONDENSATION VON DAMPFGEMISCHEN . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 510
4.1.9 EINIGE EMPIRISCHE GLEICHUNGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 522
IMAGE 5
INHALTSVERZEICHNIS XIII
4.2 W¨ ARME¨ UBERGANG BEIM SIEDEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 524
4.2.1 DIE VERSCHIEDENEN ARTEN DER W¨ ARME¨ UBERTRAGUNG . . . . . . 525
4.2.2 DIE ENTSTEHUNG VON DAMPFBLASEN . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 529
4.2.3 MECHANISMEN DER W¨ ARME¨ UBERTRAGUNG BEIM SIEDEN IN FREIER STR¨
OMUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 533
4.2.4 BLASENFREQUENZ UND ABREISSDURCHMESSER . . . . . . . . . . . . . . .
537
4.2.5 DIE NUKIJAMA-KURVE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 540
4.2.6 STABILIT¨ AT BEIM SIEDEN IN FREIER STR¨ OMUNG . . . . . . . . . .
. . . 542 4.2.7 BERECHNUNG VON W¨ ARME¨ UBERGANGSKOEFFIZIENTEN BEIM
SIEDEN IN FREIER STR¨ OMUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 545
4.2.8 EINIGE EMPIRISCHE GLEICHUNGEN ZUM W¨ ARME¨ UBERGANG BEIM
BLASENSIEDEN IN FREIER STR¨ OMUNG . . . . . . . . . . . . . . . . 549
4.2.9 ZWEIPHASIGE STR¨ OMUNGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 554
4.2.10 W¨ ARME¨ UBERGANG BEIM SIEDEN VON GEMISCHEN . . . . . . . . . 580
4.3 AUFGABEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 586
5 W ¨ ARMESTRAHLUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 589
5.1 GRUNDLAGEN. STRAHLUNGSPHYSIKALISCHE GR¨ OSSEN . . . . . . . . . . . .
. . . . 590 5.1.1 TEMPERATURSTRAHLUNG . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 590
5.1.2 AUSSTRAHLUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 592
5.1.3 BESTRAHLUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 602
5.1.4 ABSORPTION VON STRAHLUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 605
5.1.5 REFLEXION VON STRAHLUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 610
5.1.6 HOHLRAUMSTRAHLUNG. GESETZ VON KIRCHHOFF . . . . . . . . . . . .
612 5.2 DIE STRAHLUNG DES SCHWARZEN K¨ ORPERS . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 616
5.2.1 DEFINITION UND REALISIERUNG DES SCHWARZEN K¨ ORPERS . . . . 616
5.2.2 DIE SPEKTRALE STRAHLDICHTE UND DIE SPEKTRALE SPEZIFISCHE
AUSSTRAHLUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 618
5.2.3 DIE SPEZIFISCHE AUSSTRAHLUNG UND DIE AUSSTRAHLUNG IN EINEM
WELLENL¨ ANGENBEREICH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
624
5.3 STRAHLUNGSEIGENSCHAFTEN REALER K¨ ORPER . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 627
5.3.1 EMISSIONSGRADE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 627
5.3.2 DIE BEZIEHUNGEN ZWISCHEN EMISSIONS-, ABSORPTIONSUND
REFLEXIONSGRADEN. DER GRAUE LAMBERT-STRAHLER . . . . 630 5.3.3
EMISSIONSGRADE REALER K¨ ORPER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 635
5.3.4 STRAHLUNGSDURCHL¨ ASSIGE K¨ ORPER . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 642
5.4 SOLARSTRAHLUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 647
5.4.1 EXTRATERRESTRISCHE SOLARSTRAHLUNG . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 648
5.4.2 DIE SCHW¨ ACHUNG DER SOLARSTRAHLUNG IN DER ERDATMOSPH¨ ARE . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 650
5.4.3 DIREKTE SOLARSTRAHLUNG AM ERDBODEN . . . . . . . . . . . . . . . .
657
5.4.4 DIFFUSE SOLARSTRAHLUNG UND GLOBALSTRAHLUNG . . . . . . . . . . .
659 5.4.5 ABSORPTIONSGRADE F¨ UR SOLARSTRAHLUNG . . . . . . . . . . . .
. . . . . 662
5.5 STRAHLUNGSAUSTAUSCH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 664
5.5.1 SICHTFAKTOREN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 664
IMAGE 6
XIV INHALTSVERZEICHNIS
5.5.2 STRAHLUNGSAUSTAUSCH ZWISCHEN SCHWARZEN K¨ ORPERN . . . . . 670
5.5.3 STRAHLUNGSAUSTAUSCH ZWISCHEN GRAUEN LAMBERT-STRAHLERN . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 674
5.5.4 STRAHLUNGSSCHUTZSCHIRME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 686
5.6 GASSTRAHLUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 691
5.6.1 ABSORPTIONSKOEFFIZIENT UND OPTISCHE DICKE . . . . . . . . . . . .
692 5.6.2 ABSORPTIONS- UND EMISSIONSGRADE . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 694
5.6.3 ERGEBNISSE F¨ UR DEN EMISSIONSGRAD . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 697
5.6.4 EMISSIONSGRADE UND GLEICHWERTIGE SCHICHTDICKEN VON GASR¨ AUMEN . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 700
5.6.5 STRAHLUNGSAUSTAUSCH IN EINEM GASGEF¨ ULLTEN HOHLRAUM . . . 706 5.7
AUFGABEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 710
ANHANG A: ERG¨ ANZUNGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 715
A.1 EINF¨ UHRUNG IN DIE TENSORNOTATION . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 715
A.2 ZUSAMMENHANG ZWISCHEN MITTLEREM UND THERMODYNAMISCHEM DRUCK . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 717
A.3 NAVIER-STOKES-GLEICHUNGEN EINES INKOMPRESSIBLEN FLUIDS KONSTANTER
VISKOSIT¨ AT IN KARTESISCHEN KOORDINATEN . . . . . . . . . . . 719 A.4
NAVIER-STOKES-GLEICHUNGEN EINES INKOMPRESSIBLEN FLUIDS KONSTANTER
VISKOSIT¨ AT IN ZYLINDERKOORDINATEN . . . . . . . . . . . . . . . . 719
A.5 ENTROPIEBILANZ F¨ UR GEMISCHE . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 720
A.6 ZUSAMMENHANG ZWISCHEN PARTIELLER UND SPEZIFISCHER ENTHALPIE . 722
A.7 BERECHNUNG DER KONSTANTEN A N DES GRAETZ-NUSSELT-PROBLEMS (3.245) . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 723
ANHANG B: STOFFWERTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 725
ANHANG C: L¨ OSUNGEN DER AUFGABEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 741
LITERATUR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 761
SACHVERZEICHNIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 779
|
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