Thermodynamisches Prozessmodell für Gasstrahlapparate – Teil 1

Im Rahmen des vorliegenden Beitrags wird ein Prozessmodell zur Vorausberechnung der integralen Zustandsänderung in einem Gasstrahlapparat entwickelt. Diese Berechnung ist mit Hilfe des vorgestellten Modells geschlossen analytisch möglich; empirische Daten sind hierzu nicht erforderlich. Das entwickelte Prozessmodell baut wesentlich auf der Entropiebilanz von Strahlapparaten auf und verwendet einen neu eingeführten „Entropieproduktionsgrad“ als integrale thermodynamische Bewertungsgröße für die Irreversibilität der in einem Gasstrahlapparat ablaufenden Prozesse. Mit Hilfe des entwickelten Rechenverfahrens sind grundlegende Untersuchungen zum Betriebsverhalten der Apparate möglich. Das schließt die Ermittlung des minimal erforderlichen Treibgasmassestromes, des minimal erforderlichen Treibgasdrucks bzw. des maximal möglichen Gemischstromdrucks ein. Die vorausberechneten Größen wurden Messwerten gegenübergestellt und verifiziert.