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Grundlagen der Industrieofentechnik

69,99 €

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Beschreibung

Produktdetails

Einband

Taschenbuch

Erscheinungsdatum

15.05.2012

Abbildungen

mit 5 Abbildungen

Herausgeber

Rolf Steinhardt + weitere

Verlag

Springer Berlin

Seitenzahl

448

Maße (L/B/H)

24,4/17/2,5 cm

Gewicht

773 g

Auflage

Softcover reprint of the original 1st ed. 1987

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-642-51116-5

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Taschenbuch

Erscheinungsdatum

15.05.2012

Abbildungen

mit 5 Abbildungen

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Verlag

Springer Berlin

Seitenzahl

448

Maße (L/B/H)

24,4/17/2,5 cm

Gewicht

773 g

Auflage

Softcover reprint of the original 1st ed. 1987

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-642-51116-5

Herstelleradresse

Springer-Verlag GmbH
Tiergartenstr. 17
69121 Heidelberg
DE

Email: ProductSafety@springernature.com

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  • Einführung.- 1. Grundlagen der technischen Thermodynamik.- 1.1 Gegenstand und Grundbegriffe der technischen Thermodynamik.- 1.1.1. Thermodynamisches System.- 1.1.2. Zustandsparameter und innere Energie.- 1.1.3. Wärme und Arbeit.- 1.1.4. Ideales Gas.- 1.1.5. Spezifische Wärmekapazität.- 1.2. Erster Hauptsatz der Thermodynamik.- 1.2.1. Formulierung des ersten Hauptsatzes.- 1.2.2. Zustandsgrößen des Systems.- 1.3. Thermodynamik eines Körpers (Systems).- 1.3.1. Thermodynamische Prozesse eines idealen Gases.- 1.3.1.1. Isochorer Prozeß.- 1.3.1.2. Isobarer Prozeß.- 1.3.1.3. Isothermer Prozeß.- 1.3.1.4. Adiabater Prozeß.- 1.3.1.5. Polytroper Prozeß.- 1.3.2. Thermodynamik des Wasserdampfes.- 1.4. Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik.- 1.4.1. Kreisprozesse.- 1.4.2. Carnot-Prozeß.- 1.4.3. Formulierung des zweiten Hauptsatzes.- 1.5. Thermodynamik der Wärmekraftmaschinen.- 1.5.1. Theoretische Kreisprozesse der Verbrennungsmotoren.- 1.5.2. Theoretische Kreisprozesse der Gasturbinen.- 1.6. Thermodynamik der Gasströmung.- 1.6.1. Erster Hauptsatz für die Gasströmung.- 1.6.2. Isentropes Ausströmen aus einer Düse.- 1.6.3. Kritische Zustände ausströmender Gase.- 1.6.4. Lavaldüse (Hugoniot-Gleichung).- 1.7. Verdichtung von Gasen.- 2. Strömungsmechanik.- 2.1. Gegenstand und Grundbegriffe der Strömungsmechanik.- 2.2. Kinematik der Fluide.- 2.2.1. Einige Begriffe.- 2.2.2. Kontinuitätsgleichung.- 2.3. Dynamik idealer Fluide.- 2.3.1. Kräfte, die in strömenden idealen Fluiden wirken.- 2.3.2. Bewegungsgleichungen idealer Fluide (Euler-Gleichungen).- 2.3.3. Aufgabenstellung für die Berechnung der Strömung idealer Fluide.- 2.3.4. Bernoulli-Gleichung für den Stromfaden eines idealen Fluids.- 2.4. Statik der Fluide und Gase.- 2.4.1. Euler-Gleichung für die Statik.- 2.4.2. Druckverteilung in ruhenden Fluiden und Gasen.- 2.5. Dynamik realer Fluide.- 2.5.1. Bewegungsregime der realen Fluide.- 2.5.2. Bernoulli-Gleichung für Rohr- und Kanalströmung realer Fluide.- 2.5.3. Druckverluste durch Reibung und örtliche Widerstände.- 2.5.3.1. Druckverluste durch Reibung.- 2.5.3.2. Druckverluste durch örtliche Widerstände.- 2.5.4. Berechnungsprinzipien für Rohrleitungen und Einrichtungen zur Evakuierung der Verbrennungsprodukte.- 2.5.5. Berechnung des Schornsteins.- 2.5.6. Ausströmen von Gasen durch Öffnungen in Ofenwänden.- 2.5.7. Innere Reibung in einer laminaren Strömung eines realen Fluids.- 2.5.8. Bewegungsgleichung für reale Fluide (Navier-Stokessche Gleichung).- 2.5.9. Aufgabenstellung für die Berechnung der Bewegung realer Fluide.- 2.5.10. Stationäre, vollausgebildete laminare Strömung inkompressibler Fluide in einem Kanal (Poiseuille-Strömung).- 2.6. Theorie der hydrodynamischen Grenzschicht.- 2.6.1. Grundbegriffe.- 2.6.2. Arten von Grenzschichten.- 2.6.3. Differentialgleichungen der laminaren Grenzschicht (Prandtl-Gleichungen).- 2.6.4. Prandtl-Gleichungen für die turbulente Grenzschicht.- 2.6.5. Halbempirische Turbulenztheorie von Prandtl.- 2.6.6. Berechnungen von Grenzschichten auf der Grundlage integraler Methoden.- 2.6.6.1. Impulsstromgleichung für die Grenzschicht.- 2.6.6.2. Laminare Grenzschicht an einer festen Oberfläche.- 2.6.6.3. Turbulente Grenzschicht an einer festen Oberfläche.- 2.6.6.4. Turbulente Freistrahlen.- 2.7. Bewegung der Gase in Ofenräumen.- 2.7.1. Teilweise begrenzte Strahlen — Strahlapparate.- 2.7.2. Begrenzte Strahlen.- 2.8. Organisation der Gasbewegung und rationelles Druckregime in Ofenräumen.- 3. Grundlagen der Ähnlichkeitstheorie und Modelltechnik für Industrieöfen.- 3.1. Grundbegriffe der Ähnlichkeitstheorie.- 3.2. Ähnlichkeit hydrodynamischer Erscheinungen.- 3.2.1. Beziehungen zwischen Ähnlichkeitskonstanten für die Strömung eines realen Fluids — Kriterien der hydrodynamischen Ähnlichkeit.- 3.2.2. Beziehungen zwischen den Ähnlichkeitskennzahlen — Grundtheorem der Ähnlichkeitstheorie.- 3.2.3. Eigenmodellierung.- 3.2.4. Modellierung der Gasströmung in Industrieöfen.- 4. Wärme- und Stoffübertragung.- 4.1. Grundbegriffe der Wärme- und Stoffübertragung.- 4.1.1. Temperatur- und Konzentrationsfelder, Wärme- und Massestrom, Arten der Wärme-und Stoff Übertragungsprozesse.- 4.1.2. Molekulare Wärmeleitung und molekulare Diffusion.- 4.1.3. Dreifache Analogie.- 4.2. Konvektive Wärme- und Stoffübertragung.- 4.2.1. Erzwungene und freie Konvektion und deren Rolle in Industrieöfen — Berechnungsaufgaben der konvektiven Wärme- und Stoffübertragung.- 4.2.2. Grundgleichungen der konvektiven Wärme- und Stoffübertragung.- 4.2.2.1. Gleichungen der konvektiven Warme- und Stoffübertragung.- 4.2.2.2. Energiegleichung und Gleichung der konvektiven Diffusion.- 4.2.3. Konvektive Wärme- und Stoffübertragung bei erzwungener Strömung im Falle laminarer und turbulenter Grenzschichten.- 4.2.3.1. Temperatur- und Diffusionsgrenzschichten.- 4.2.3.2. Gleichungen der Temperatur- und Diffusionsgrenzschichten.- 4.2.3.3. Halbempirische Turbulenztheorie von Prandtl für die Wärme- und Stoffübertragung.- 4.2.3.4. Gleichungen des Wärme- und Stoffstromes für eine Grenzschicht (nach Kružilin).- 4.2.3.5. Berechnung der Wärme- und Stoffübertragung für eine laminare Grenzschicht bei erzwungener Strömung.- 4.2.3.6. Berechnung der Wärme- und Stoffübertragung für eine turbulente Grenzschicht bei erzwungener Strömung.- 4.2.4. Konvektive Wärme- und Stoffübertragung bei freier Strömung.- 4.2.5. Anwendung der Ähnlichkeitstheorie zur Untersuchung der konvektiven Wärme- und Stoffübertragungsprozesse.- 4.3. Wärmeübertragung durch Wärmeleitung in festen Körpern.- 4.3.1. Grundlagen der Theorie der Wärmeleitung.- 4.3.2. Differentialgleichung der Wärmeleitung.- 4.3.3. Stationäre Wärmeleitung.- 4.3.3.1. Stationäres Temperaturfeld einer unendlichen Platte ohne innere Wärmequellen.- 4.3.3.2. Stationäres Temperaturfeld einer zylindrischen Wand ohne innere Wärmequellen.- 4.3.4. Instationäre Wärmeleitung.- 4.3.4.1. Lösungsmethoden der instationären Wärmeleitung.- 4.3.4.2. Randbedingungen dritter Art (bei konstanter Temperatur der Umgebung).- 4.3.4.3. Erwärmung (Abkühlung) von wärmetechnisch dünnen Körpern.- 4.3.4.4. Randbedingungen erster Art.- 4.3.4.5. Randbedingungen zweiter Art (bei konstanter Wärmestromdichte an der Oberfläche).- 4.3.4.6. Reguläres Regime der Erwärmung.- 4.3.4.7. Anwendung der Ähnlichkeitstheorie zur Untersuchung von Aufgaben der instationären Wärmeleitung.- 4.4. Strahlungswärmeübertragung.- 4.4.1. Grundbegriffe.- 4.4.2. Strahlungsgesetze des schwarzen Körpers.- 4.4.3. Strahlung realer Körper.- 4.4.4. Einstrahlzahlen.- 4.4.5. Berechnung der Strahlungswärmeübertragung in einem System grauer Körper und diathermaner Medien.- 4.4.6. Anwendung der Zonenmethode zur Berechnung der Strahlungswärmeübertragung in Industrieöfen.- 4.4.6.1. Strahlungswärmeübertragung im System zweier grauer Körper mit diathermanem Medium.- 4.4.6.2. Strahlungswärmeübertragung bei Vorhandensein von Abschirmungen.- 4.4.6.3. Strahlung aus Öffnungen.- 4.4.6.4. Wärmeübertragung durch Strahlung in Öfen mit Strahlheizrohren.- 4.4.7. Strahlungswärmeübertragung im System grauer Körper mit nicht-diathermanem Medium.- 4.4.8. Allgemeine Einstrahlzahlen.- 4.4.9. Berechnung der Strahlungswärmeübertragung im System grauer Körper mit absorbierendem Medium.- 4.4.10. Berechnung der Strahlungswärmeübertragung in brennstoffbeheizten Industrieöfen.- 4.4.11. Strahlungswärmeübertragung zwischen Gas und einer umgebenden Hülle.- 4.4.12. Begriff der Gesamtwärmeübertragung.- 5. Wärmeentbindung.- 5.1. Brennstoff und seine Verbrennung.- 5.1.1. Allgemeine Charakterisierung der Brennstoffe.- 5.1.1.1. Brennstoffzusammensetzung.- 5.1.1.2. Verbrennungswärme.- 5.1.1.3. Einheitsbrennstoff.- 5.1.2. Brennstoffe, die in Industrieöfen eingesetzt werden.- 5.1.2.1. Feste natürliche Brennstoffe.- 5.1.2.2. Feste künstliche Brennstoffe.- 5.1.2.3. Flüssige Brennstoffe.- 5.1.2.4. Gasförmige Brennstoffe.- 5.1.3. Grundlagen der Verbrennungstheorie.- 5.1.3.1. Allgemeine Charakterisierung des Verbrennungsprozesses.- 5.1.3.2. Kinetik der Verbrennungsreaktionen.- 5.1.3.3. Entstehung der Flamme.- 5.1.3.4. Flammenausbreitung.- 5.1.4. Verbrennungsvorgang.- 5.1.4.1. Verbrennung von Gas.- 5.1.4.2. Verbrennung von Heizöl.- 5.1.4.3. Verbrennung fester Brennstoffe.- 5.1.5. Verbrennungsrechnung.- 5.2. Elektrische Wärmeentbindung.- 5.2.1. Allgemeines.- 5.2.2. Physikalische Grundlagen der Umwandlung von Elektroenergie in Wärme.- 5.2.3. Wärmeentbindung nach dem Gesetz von Lenz-Joule.- 5.2.4. Wärmeentbindung bei magnetischer Polarisation ferromagnetischer Werkstoffe.- 5.2.5. Wärmeentbindung bei elektrischer Polarisation von Dielektrika.- 5.2.6. Wärmeentbindung durch Elektronenbeschleunigung.- 5.2.7. Wärmeentbindung durch elektrische Gasentladung.- 5.2.8. Wärmeentbindung bei Verwendung von kohärenter Strahlung eines optischen Quantengenerators.- 5.3. Wärmeentbindung durch Abbrand von Begleitelementen (Beimischungen).- 5.3.1. Wärmeentbindung durch Abbrand von Beimengungen in Metallen.- 5.3.2. Wärmeentbindung auf Basis der chemischen Enthalpie sulfidischer Rohstoffe.- 6. Erwärmung von Werkstoffen.- 6.1. Beschreibung der Erwärmungsvorgänge.- 6.1.1. Ziele und Kenngrößen der Erwärmung.- 6.1.2. Prozesse, die bei der Erwärmung von Werkstoffen ablaufen.- 6.1.2.1. Temperaturspannungen.- 6.1.2.2. Oxydation und Entkohlung der Oberflächenschichten bei der Erwärmung.- 6.2. Grundprozesse der Erwärmung.- 6.2.1. Erwärmung wärmeteehnisch dünner Körper.- 6.2.2. Erwärmung wärmetechnisch dicker Körper.- 6.3. Erwärmungsberechnung.- 6.3.1. Wärmetechnische Schichtdicke.- 6.3.2. Erwärmungsberechnung von unterschiedlichem Wärmgut.- 6.3.2.1. Erwärmungsberechnung von wärmetechnisch dünnen Körpern.- 6.3.2.2. Erwärmungsberechnung von wärmetechnisch dicken Körpern.- 7. Schmelzen von Metollen.- 7.1. Dynamik des Schmelzprozesses.- 7.1.1. Kenngrößen des Schmelzprozesses.- 7.1.2. Schmelzen einer gleichmäßig auf Schmelztemperatur durchwärmten Platte bei ständiger Entfernung der Schmelze.- 7.1.3. Schmelzen einer gleichmäßig auf Schmelztemperatur durchwärmten Platte bei Verweilen der Schmelze auf der Oberfläche.- 7.1.4. Schmelzen einer nicht gleichmäßig auf Schmelztemperatur erwärmten Platte bei ständiger Entfernung der Schmelze.- 7.2. Hydrodynamik einer durchgasten Schmelze.- 7.2.1. Grundlagen der Durchgasung.- 7.2.2. Vorgänge an der Phasengrenzfläche.- 7.2.2.1. Mechanische Wechselwirkungen.- 7.2.2.2. Stoffübertragung.- 7.2.2.3. Wärmeübertragung.- 7.2.3. Bewegung von Blasen und Tropf en in der durchgasten Schmelze.- 7.3. Gasstrahlen in der Schmelze.- 7.3.1. Grundlagen.- 7.3.2. Gaszuführung durch eine Gaslanze über der Schmelzbadoberfläche.- 7.3.3. Gaszuführung durch eine Gaslanze unter der Schmelzbadoberfläche.- 8. Trocknung.- 8.1. Grundlagen des Trocknungsprozesses.- 8.1.1. Allgemeines.- 8.1.2. Eigenschaften des Trocknungsgutes.- 8.1.3. Eigenschaf ten des Trocknungsmittels.- 8.1.3.1. Feuchte Luft.- 8.1.3.2. Verbrennungsprodukte.- 8.2. Wärme- und Stoffübertragung im Trocknungsprozeß.- 8.2.1. Verlauf des Trocknungsprozesses.- 8.2.2. Beschreibung der Wärme- und Stoffübertragung im Trocknungsprozeß.- 8.3. Berechnung des Trocknungsprozesses.- 8.3.1. Aufgabenstellung.- 8.3.2. h-x-Diagramm.- 8.3.3. Nutzung des h-x-Diagrammes für die Berechnung des Trocknungsprozesses.- 8.3.3.1. Trocknung mit Luft.- 8.3.3.2. Trocknung mit Verbrennungsprodukten.- 8.3.3.3. Trocknung mit Verbrennungsprodukten und Rückgas.- 1. Verlustbeiwerte für Strömungswiderstände.- 2. Physikalische Parameter von trockener Luft bei einem Druck von 101,3 kPa.- 3. Physikalische Parameter von Verbrennungsprodukten bei einem Druck von 101,3 kPa.- 10. Thermophysikalische Stoffwerte der wichtigsten Stahlmarkengruppen.- 11. Thermophysikalische Stoffwerte einiger Buntmetalle und deren Legierungen.- 12. Gesamtemissionsgrad einiger Werkstoffe.- 14. Verzeichnis wichtiger Standards.- Sachwörterverzeichnis.