Ziel dieser Arbeit ist es, die fUr die Praxis wichtige Frage zu beantworten, wie sich StoBwellen in staubhaltigen Gasen aus breiten. Hierbei sollen die in den unterschiedlichsten Geome trien und unter verschiedenen Bedingungen auftretenden StoB wellen systematisch anhand einer Rohrerweiterung und einer Rohrverzweigung experimentell untersucht und theoretisch ge klart werden, wobei in diesen Untersuchungen das Staubgasge misch als nicht reaktiv vorausgesetzt wird. Das Problem der Dampfung von instationaren StoBwellen an geo metrischen Verzweigungsstellen ist nahezu ausschlieBlich in reinen Gasen behandelt worden. StoBwellen treten aber meist bei Schadensfallen unkontrolliert auf und breiten sich ins besondere dann haufig in staubhaltigen Gasen aus. Die Wirkung von Druck- und StoBwellen als Folge von Verpuf fungen oder in Form von Detonationswellen ist aus dem Be- bau bekannt 111, wobei die Staubteilchen die StoBstarken bei entsprechenden Konzentrationen stark erhohen konnen. Vergleich bar ist die Situation beim Auftreten von StoBwellen in Anlagen mit groBem Staubanfall, etwa in Gesteins- und GetreidemUhlen oder Mehl und Backpulver verarbeitenden Betrieben, wo im Scha densfall ebenso StoBwellen in Gasen mit feinverteilten Stauben entstehen konnen. Weiterhin sind hier zu nennen, StoBwellen in Verbindung mit Explosionen 1m Freien oder in Rohrsystemen, et wa bei der chemischen Industrie 121, die sich im ~ormalfall ebenfalls durch staubhaltige Luft und Gase mit Verunreinigungs teilchen ausbreiten.

Inhalt

Einleitung.- 2. Thermodynamik staubhaltiger Gase.- 3. Stoßwellen in staubhaltigen Gasen.- 3.1 Eingefrorene Strömung.- 3.2 Gleichgewichtsströmung.- 3.3 Relaxationszone.- 4. Versuchsaufbau.- 4.1 Stoßwellenrohr.- 4.2 Staubgenerator.- 4.3 Aerosole und Gase.- 4.4 Meßgeräte.- 5. Versuchsdurchführung.- 5.1 Gerades Stoßrohr.- 5.2 Stoßrohr mit Querschnittserweiterung.- 5.3 Stoßrohr mit Abzweig.- 6. Theoretische Modelle.- 6.1 Kombinationsmodell.- 6.2 Kombinationsmodell für Zwei-Phasenströmungen.- 7. Numerische Auswertung der theoretischen Modelle und Vergleich mit den Messungen.- 7.1 Gerades Stoßrohr.- 7.2 Querschnittserweiterung.- 7.3 Abzweig.- 8. Zusammenfassung.- 9. Anhang.- 10. Literatur.- 11. Abbildungen.