Seit mehreren Jahren laufen experimentelle und theoretische Untersuchungen im StoBwellenlabor der RWTH Aachen tiber den EinfluB von Kanalerweiterungen und -abzweigungen auf die Aus breitung von StoBwellen. Diese Arbeiten sind inzwischen auch auf das Gebiet der Zweiphasenstromungen in Form von staub haltigen Gasen ausgedehnt worden. In der vorliegenden Arbeit werden existierende Losungsvorschlage zu dem behandelten Problem kritisch diskutiert. modifizierte Ansatze in vereinfruh ter Form dargestellt. ein neues Kombinationsmodell vorgeschla gen und mit Experimenten verglichen. Bei der Durchftihrung der theoretischen und experimentellen Arbeiten haben mich eine Reihe von Mitarbeitern des StoBwellenlabors tatkraftig unter sttitzt. So danke ich Herrn Dr. rer. nat. G. Lensch. der sich wahrend seiner Promotionszeit um die DurchfUhrung der Experi mente kUmmerte. Herrn Dr. -Ing. M. A. Movahed mochte ich fUr die kritische Durchsicht der Gleichungen und die numerischen Losungen danken; ferner hat Herr cand. ing. P. Mausbach einen Teil der numerischen Rechnungen durchgefUhrt. Frau G. Eckert bin ich zu Dank verpflichtet fUr die sorgfaltige Gestaltung des Manuskripts und Herrn W. Klose fUr die photographische Behandlung der Bilder. die Herr cando phys. L. Papatheodorou in dankenswerter Weise groBtenteils als Tuschezeichnungen gefertigt hat. - V - Liste der Symbole A Kanalquerschnitt G Schallgeschwindigkeit C Abkarzung s. GI. (2. 4-8) D Dampfung s. GIn. (3. 3-1 und 2) f Zahl der molekularen Freiheitsgrade F( Abkilrzung s. Gl. (2. 2-21) F freie Energie 6F Zunahme der spez. freien Energie g ( ) Abkilrzung s. GI. (2. 2-2S) h Planck'sches Wirkungsquantum Abkilrzung s. GI. (Al-2) K1 Abkilrzung s. GI.

Inhalt

1. Einleitung.- 1.1 Ziel der Arbeit.- 1.2 Einführung in die Untersuchungsmethode.- 2. Theoretische Modelle.- 2.1 Einführung.- 2.2 Das quasistationäre Modell.- 2.3 Beugung einer ebenen Stoßwelle an einer Ecke.- 2.4 Die Methode von Heilig.- 2.5 Die Methode von Peters und Merzkirch.- 2.6 Numerische Verfahren.- 3. Das Kombinationsmodell.- 3.1 Grundlagen.- 3.2 Theoretische und experimentelle Ergebnisse.- 3.3 Dämpfungswerte für Stoßwellen in Kanalabzweigungen.- 4. Zusammenfassung.- 5. Anhang.- A 1.- A 2.- 6. Literatur.- 7. Abbildungen.