Browsing by Author "Cooper jr., Alfred R."

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    Einfluß veränderlicher Eigenschaften des Strömungsmediums auf den Massen- und Wärmetransport bei erzwungener Konvektion Teil 1. Erweiterung der von Karman-Näherung auf die laminare Strömung über eine ebene Platte mit Druckgradient Null
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1964) Cooper jr., Alfred R.
    In Silikatschmelzen sind die Koeffizienten, die die Transportvorgänge beeinflussen, nämlich die Massendiffusion, die kinematische Viskosität und die Wärmeleitfähigkeit, stark von der Temperatur und der Zusammensetzung der Schmelze abhängig. Bei der Anwendung der Grenzschichttheorie-Gleichungen auf den Massen- und Wärmetransport in diesen Systemen ist es deshalb notwendig, mit veränderlichen Eigenschaften zu rechnen. Dies kann mit Hilfe der Integralnäherung nach von Karman für die Geschwindigkeitsverteilung in der Grenzschicht geschehen mit dem Ergebnis, daß die veränderlichen Eigenschaften im allgemeinen durch eine einfache schrittweise Näherungslösung berücksichtigt werden können; das gilt auch für den speziellen Fall der Silikatschmelzen, bei denen die kinematische Viskosität viele Größenordnungen höher ist als die Massendiffusion oder Wärmeleitfähigkeit. Der Einfluß der veränderlichen Eigenschaften kann durch numerische Integration bestimmt werden.
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    Einfluß veränderlicher Eigenschaften des Strömungsmediums auf den Massen- und Wärmetransport bei erzwungener Konvektion Teil II. Die Auflösung von Kieselglas in einer CaO-Al2O3-SiO2-Schmelze
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1964) Cooper jr., Alfred R.
    Die in Teil I beschriebene Methode zur Berücksichtigung veränderlicher Eigenschaften wird am Beispiel der Auflösung von Kieselglas in einer Calcium-Aluminium-Silikat-Schmelze erläutert. Es tritt eine hundertfache Zunahme der Viskosität zwischen der Ausgangszusammensetzung und der bei der Liquidustemperatur ein; wegen der vorausgesetzten Gültigkeit der Stokes-Einstein-Gleichung folgt eine entsprechende hundertfache Abnahme des Diffusionskoeffizienten. Es wurde gefunden, daß diese starke Änderung der Eigenschaften nur eine vierfache Abnahme der Auflösungsgeschwindigkeit hervorruft, verglichen mit der bei konstanten Eigenschaften erhaltenen. Die Kurven für die Konzentrations- und Geschwindigkeitsverteilung innerhalb der Grenzschicht werden für den Fall veränderlicher Eigenschaften angegeben. Der Vergleich mit den entsprechenden Kurven für konstante Eigenschaften führt zur Entwicklung der physikalischen Grundlage für das Verständnis der Einflüsse veränderlicher Eigenschaften. Die experimentellen Ergebnisse der Auflösung von Kieselglas bei erzwungener Konvektion werden mit Hilfe der Berechnungen über den Einfluß veränderlicher Eigenschaften gedeutet. Es wird gefunden, daß der entsprechende binäre Diffusionskoeffizient für die Auflösung von Kieselglas fast mit dem - unabhängig davon mit Isotopen bestimmten - Diffusionskoeffizienten für Silicium in diesem System übereinstimmt. Im Hinblick auf verschiedene Unsicherheiten bezüglich der Wechselwirkungen, der Akitvitätsdaten und der Bedeutung der Stokes-Einstein-Gleichungen ist die volle Bedeutung dieser Übereinstimmung nicht klar.