Bøger i Forschungsberichte Des Landes Nordrhein-Westfalen serien

sentlicher Gesichtspunkt bei car Wahl einer Bauweise, insbesondere im Flugzeugbau, wo die Forderungen nach aerodynamisch hochwertiger Uber­ fläche und Profiltreue ständig weiter verschärft worden sind.

Mit den hier behandelten Fließvorgängen in der Spinndüse und dem Blau­ konus des Cuoxam-Verfahrens hat sich einführend schon der Forschungs­ bericht Nr.93 (1954) des einen von uns (K.) über "Spinnversuche zur Strukturerfassung künstlicher Zellulosefasern" befaßt. Die Fortsetzung der Versuche in den Jahren 1955/58 hat aber einige neue Gesichtspunkte ergeben, unter denen auch das frühere experimentelle Material neue Be­ deutung gewinnt. Dieser Bericht erscheint deshalb nicht als II.Teil des obengenannten, sondern als selbständige Arbeit mit dem Ziel, anhand der alten und neuen Versuche ein geschlossenes Bild der genannten Fließvor­ gänge zu geben. Den Ausgangspunkt der Untersuchungen bildete die alte Frage nach den Mög­ lichkeiten der Beeinflussung der Struktur des entstehenden Fadens durch geeignete Lenkung der Fließvorgänge in der Düse. Wenn für die Verbesse­ rung der Fadenstruktur auf diesem Wege auch noch kein unmittelbar greif­ bares Ergebnis vorliegt, so sind dafür doch jetzt insofern die Voraus­ setzungen geschaffen, als durch eine Reihe neuer Feststellungen und Ein­ sichten eine weitgehende Klärung und Beherrschung dieser Fließvorgänge erreicht erscheint. Das betrifft sowohl Energieaufwand, Deformation und Orientierung in den Spinndüsen als auch Betrag und zeitlichen Verlauf der Relaxation beider Größen in der Fadenaufweitung, weiter den Lösungszu­ stand im Blaukonus und die Neubildung und Weiterbildung der Orientierung bei seiner Verjüngung.

Im Bereich kompressibler Unterschallströmung werden für Windkanäle mit offener und geschlossener Meßstrecke die Geschwindigkeitskorrekturen bei der Umströmung von Körpern berechnet. Im Gegensatz zu anderen Darstellun­ gen wird die nach PRANDTL linearisierte Differentialgleichung für die Stromfunktion der Berechnung zugrunde gelegt. Damit wird die Methode der Fouriertransformation bei den gebräuchlichsten Modellvorstellungen so­ wohl beim rotationssymmetrischen als auch beim ebenen Problem anwendbar. Bei Windkanälen mit offener Meßstrecke wird die Strahldeformation in ein­ facher Weise mittels der Stromfunktion bestimmt. Für die Geschwindig­ keitskorrekturen bei den ebenen Problemen, wie auch für die Geschwindig­ keitskorrekturen längs der Kanalwand beim rotationssymmetrischen Problem mit offener Meßstrecke werden elementar-analytische Darstellungen ange­ geben. Seite 5 I. Theoretischer Teil 1. Differentialgleichung für die Stromfunktion und Berechnung der Geschwindigkeitskomponenten aus der Stromfunktion a) Rotationssymmetrisches Problem Ist das Strömungsfeld rotationssymmetrisch, sind u', v' die Geschwindig­ keitskomponenten in axialer bzw. radialer Richtung und wird eine Strom­ funktion ~'(x,r) mittels der Gleichungen 1 a~'_ 9 I _·_--u r ar goo eingeführt, so ist mit Gleichung (1) die Kontinuitätsbedingung erfüllt, und für die Stromfunktion ~'(x,r) erhalten wir die nichtlineare Differentialgleichung: In dieser Gleichung sind x und r Zylinderkoordinaten, a ist die lokale Schallgeschwindigkei t, 9 und 9 sind die lokalen bzw. ungestörten Gas­ 00 dichten. Um die Gleichungen (1) und (2) zu linearisieren, muß man zu­ nächst 3durch die Geschwindigkeit ausdrücken.

nachgewiesen. Damit konnte gezeigt werden, daB mit den im Einspritz­ system verftigbaren Variationsmeglichkeiten der BetriebsgreBen den Re­ gelanforderungen von Hochleistungsmotoren entsprochen werden kann.

Über die Erscheinung der Widerstandsvergrößerung bei Talfahrt gegenüber Bergfahrt unter sonst gleichen Bedingungen herrschte in Fachkreisen weitgehend Unklarheit. Es ist deswegen der Versuch geplant gewesen, den Ursachen für die infolge von Strömung hervorgerufenen Änderungen des Schiffswiderstandes durch Vergleichsbetrachtungen zu dem sich in einer Luftströmung bewegenden Flugzeug auf die Spur zu kommen, für das unter Anwendung der Flugzeugpolare sehr einfache Beziehungen bestehen. Eine nach Stellung des Antrages auf das vorliegende Forschungsvorhaben durch­ geführte theoretische Arbeit [1J basiert auf der Wellentheorie und be­ nutzt als Bezugsgeschwindigkeit wie auch die übrigen Untersuchungen [2J die Bewegung des Schiffes gegenüber dem umgebenden Wasser in einer bestimmten Höhe. In der vorliegenden Untersuchung wird von der Ge­ sChwindigkeitsverteilung über der Höhe ausgegangen und durch Messungen nachgewiesen, daß für die Widerstandsverhältnisse des Schiffes Änderun­ gen des gesamten Strömungsprofils maßgebend werden. Mit Hilfe der übrigen Veränderlichen, wie Absenkung und Trimm, wird eine Erklärung für den Sachverhalt gefunden und neben allgemein interessierenden Ent­ wurfsrichtlinien eine einfache Beziehung für die Ermittlung des Wider­ standes in strömendem Wasser aus dem Widerstandsverlauf in ruhendem Wasser angegeben. Die Untersuchung beschränkt sich entsprechend dem Fahrbereich der verwendeten Modelle auf unterkritische Geschwindig­ keiten. 2.

Die fortschreitende Industrialisierung der Entwicklungsländer ist mit wichtigen Rückwirkungen auf die alten Industrieländer verbunden. Abge­ sehen von dem unmittelbaren Verlust bisheriger Absatzgebiete in den Entwicklungsländern selbst, erwächst vielfach auch auf den sonstigen Exportmärkten eine Konkurrenz mit den neuen Industrien, die zumeist mit niedrigeren Gestehungs- insbesondere Lohnkosten ßrbeiten. In einem wei­ teren Stadium der Entwicklung kann es sogar - sofern dem keine handels­ politischen Hemmnissa entgegenstehen - zu einem Verstoß der neuen In­ dustrien in die einheimischen Märkte der alten Industrieländer kommen. Durch alle diese Vorgänge werden die hiervon betroffenen Industriezweige der alten Industrieländer sich zu teilweise tiefgreifenden Anpassungs­ prozessen gezwungen sehen. Eines der eindrucksvollsten Beispiele fiir derartige Umstrukturierungen ist der Anpassungs- und Schrumpfungsprozeß, dem die britische Baumwoll­ industrie bereits seit der Jahrhundertwende, in erhöhtem Maße seit dem ersten und nochmals verstärkt seit dem Ende des zweiten Weltkrieges un­ terworfen ist. Diesen Prozeß in seinen wichtigsten Etappen und Erschei­ nungsformen, ferner in seiner ursächlichen Verknüpfung mit der Entfal­ tung neuer Baumwollindustrien in Asien und insbesondere in Indien dar­ zustellen, ist die Aufgabe der vorliegenden Untersuchung. Ihre Ergeb­ nisse dürften besonderes Interesse beanspruchen angesichts der Tatsache, daß möglicherweise auch die Baumwollindustrien Kontinental-Europas, darunter die westdeutsche Baumwollindustrie, in absehbarer Zeit vor ähnliche Situationen gestellt werden könnten.

Wahrend der Bearbeitung des Forschungsberichtes uber die "e;Entwicklung des Weltluftverkehrs"e; ergab sich, da zahlreiche einzelne Problemkreise aus dem Bereich des Luftverkehrs bzw. der Luftverkehrswirtschaft der wissenschaftlichen Bearbeitung bedurfen. Im Zuge der Manahmen, die vom Ministerium fur Wirtschaft und Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen veranlat worden sind, um eine langfristi- ge Verkehrsprognose allgemein zu ermoglichen, sind daher auch Vorschlage erortert worden, nach denen weitere wissenschaftliche Untersuchungen auch auf dem Gebiet des Luftverkehrs bzw. der Luftverkehrswirtschaft durchgefuhrt werden sollen. Die Vorschlage sind dem Herrn Bundesminister fur Verkehr vorgelegt wor- den. Es ist Ubereinstimmung erzielt worden, da eine Anzahl Einzelpro- bleme baldmoglichst untersucht werden sollten, um den mit der Materie befaten Stellen vertiefte Beurteilungsgrundlagen fur ihre Arbeit zur Verfugung zu stellen. In dem Forschungsbericht Nr. 417 wurde zu diesem Zweck ein besonderer Teil vorgesehen, der sich mit den Grundsatzproblemen der Luftverkehrs- politik eines Landes befat. Als Beispiel wurde der Luftverkehr der Vereinigten Staaten von Amerika dargestellt. In einem weiteren Bericht sind die derzeitig bekanntesten Verfahren zur Ermittlung der Selbstkosten, das ATA- ~nd das SBAC-Verfahren dargestellt worden. Die Anpassung dieser Verfahren an die Bedingungen, die sich aus dem Einsatz von Strahlflugzeugen ergeben, ist zur Zeit im Gang. Zu gege- bener Zeit wird hieruber zu berichten sein. Es zeigt sich immer mehr, da die laufende Bearbeitung solcher Probleme unumganglich notwendig ist und die Betriebsbedingungen neu eingesetz- ten Fluggerates sowie die Bodenorganisation in Gestalt der Flughafen sowie die technische und die meteorologische Flugsicherung sich fort- laufend auf die neuen Betriebsbedingungen einstellen mussen.

empfindlich auf Überlastungen oder Leerlauf reagieren.

Meßapparaturen zur Ermittlung der obenge­ nannten Stoffwerte ist.

Bisherige Modellmessungen geben Aufschluß über Widerstand und Steuer­ verhalten beim Manövrieren von Flachwasserschiffen für den stationären Fall jeweils gleichbleibender Wassertiefe. Es hat sich aber gezeigt, daß Schiffe beim unbeabsichtigten oder unbewußten Auflaufen auf seichtes Wasser vollkommen unerwartetes und manchmal sogar absolut widerspruchs­ volles Steuerverhalten zeigen und dadurch außerordentlich havariean­ fällig sind. Die bisher unbekannten Verhältnisse und Wirkungen des instationären Falles beim plötzlichen Wechsel im Tiefgangsverhältnis und de~ damit zusammenhängende gesamte Fragenkomplex soll in Angriff genommen werden. Die vorliegenden Versuche nutzen die in der VBD vorhandene Anlage eines massiven geraden Tanks mit unterschiedlicher Sohlenhöhe aus, um erste Aussagen über das Widerstandsverhalten von Schiffen zu bekommen, die aus unbeschränktem Fahrwasser plötzlich auf Untiefen geraten. Seite 5 2.0 Planung der Versuche konstant veränderlich Werte Kanal Tief- und Fla- tank Höhenunterschied der Kanalsohlen 6h m = 1 ,54 Länge der gene- ten Kanalsohle 61 = 6,75 m ~ 120 Neigungswinkel 50' = Tankbreite 3 m B = Kein Strand Modelle Verdrängung M 2, M 133, 1 V = 13,45 M 134 M 2 "Gustav Koenigs" M 1 : 41 Länge L 1635 mm () = Breite B 200 mm = Tiefgang Tg 48,8 mm = Knickspantboot M 133 Länge L 1630 mm = Breite B 302 mm =

Das hydrodynamische Gleichnis von PRANDTL [1J stellt mittels einer schwach gewölbten Seifenhaut einen Vergleich zwischen der quellenfreien Flüssig­ keitsströmung gleicher Winkelgeschwindigkeit und dem TorsionsschubfluB eines Festkörperstabquerschnitts dar. Es sollte hier experimentell ge­ prüft werden, welche neuen Erkenntnisse über die Flachwasserströmung zu gewinnen sind, wenn man durch konzentrische Anordnung von Modell und Kanal eine Ähnlichkeit zwischen den Stromfadenelementen und den Dauben­ elementen einer rotationssymmetrisch belasteten Zylinderschale schafft, deren Spannungs-Abklinglänge theoretisch in [2J abgeleitet worden ist. Über den Vergleich der resultierenden Strömungskraft mit der Schalenbe­ lastung wird eine Analogie zwischen der Querkontraktion des HOOKschen Dehnungsgesetzes [2J und den Zusatz spannungen der turbulenten Mischbewe­ gung [3, 4J aufgestellt. Es wird mittels des Seifenhautgleichnisses eine Erklärung für die turbulenten Sekundärströmungen gegeben. Um die neuen Ergebnisse auch mit bisherigen in normalen Kanalquerschnit­ ten gewonnenen vergleichen zu können, ist das Programm über den im Thema genannten Umfang auf einen Kanal mit Rechteckquerschnitt und einen Rechteck-Trapezkanal mit nahezu flachelliptischem Querschnitt erweitert worden.

und ihrer relativen Häufigkeit kon­ stant sein.

schnell­ laufenden Kaltwalzanlagen eingehend untersucht.

· . . . . . . . . . s. . . . 7 2. Theoretischer Teil: Systematische Zusammenstellung der grundsätzlichen Wirkungsweisen und der kennzeichnenden Eigenschaften von Meßgeräten für die Längenmessung · . s. 9 2.1 Einfüh(ung . . . . . . . . . . s. 9 · · 2.2 Das Signal und seine Behandlung s. 9 · · · · · 2.3 Die Bauelemente und ihre Aufgaben S. 10 · · 2.4 Grundfunktion und Einflußfunktionen S. 11 · · 2.41 Die Grundfunktion . . . S. 12 · · · 2.42 Die Einflußfunktionen s. 14 · · · Signalaufnahme . . . s. 17 2.5 · · · · · · · 2.6 Signal durchgang . . s. 17 · · · · · · Signalangabe 18 2.7 . . . . S. · · · · · 3. Experimenteller Teil: Experimentelle Untersuchungen der kennzeichnenden Eigenschaften von Meßgeräten zur Längenmessung · . s. 19 3.1 Einführung · s. 19 3.11 Bisherige Untersuchungen. · s. 19 3.12 Charakteristische Eigenschaften von Meßuhren und Feinzeigern ¿ . ¿ ¿ · s. 20 3.13 Die Meßuhr als abgeschlossenes System ¿ S. 21 3.14 Ziel und Umfang der neuen Untersuchungen. ¿ S. 22 3.2 Die Meßkraft S. 23 3.21 Die Messung der Meßkraft, Grundsätzliches S. 23 · · 3.22 Experimentelle Ausführung der Meßkraftmessung S. 24 · Die Messung der Meßbolzenverschiebung s.

beider Rahmen des Kreuzrahmens ließ sich dann über den untersuchten Peilbereich nach Aufnahme ihrer Frequenz- und Phasengänge erfassen und anschaulich er­ läutern.

01 Das Wesen der Waagerecht-Stauchmaschine Eine Untersuchung, die den Umformvorgang in einer bestimmten Art von Schmieiemaschinen betrachten soll, kann nicht unabhängig von ihren Eigenschaften vorgenommen werden. Daher seien einige Hinweise auf iie 1 Merkmale und Wirkungsweise von waagerecht-StaUChmaSChinen ) vorausge­ schickt. Die Waagerecht··Stauchmaschine ist eine doppeltwirkende Kurbelpresse mit waagerechter Hauptarbeitsbewegung. Die zweite Wirkung ist die Klemmung, die i~ Gegonsatz zu doppeltwirkenden Tiefziehpressen senkrecht zur Hauptarbeitsbewegung erfolgt; dasselbe Prinzip wird aber neuerdings auch in senkrecht wirkenden Gesenkschmiedepressen angewendet. Die Klemm· backen, deren eine vom Klemmschlitten gegen die zweite, meist feste, bewegt wird, können senkrecht oder waagerecht geteilt sein, so daß ihre Bewegung entsprechend in waagerechter oder senkrechter Richtung erfolgt. Die Art des Klemmschlittenantriebs läßt eine weitere Unterteilung zu; er kann entweder vom Hauptantrieb abgeleitet oder unabhängig sein. Der Klemmschlitten wird damit zum Merkmal, das die Maschine von den üblichen Kurbelpressen unterscheidet und eine Einteilung der Bauarten ermöglicht (Abb. 1). Den Waagerecht-Stauchmaschinen verwandt sind die Bolzen- und Muttern­ pressen, seien sie für die Warm- oder die Kaltformung bestimmt [1]. Sie arbeiten selbst- oder halbselbsttätig und sind dementsprechend mit Zuführ- und Transporteinrichtungen ausgerüstet. Der Umformvorgang gleicht aber grundsätzlich dem in der Waagerccht-Staucfimaschine.

(z. B. Arbeitsabstand) Ebene des Greifraumes der oberen Extremitä­ ten.

Im Zuge der Mechanisierung der Steinkohlengewinnung und im Bestreben, die Kokskohlengrundlage zu verbreitern, gewinnt das Problem der Feinst­ korn-Aufbereitung junger Kohlen eine immer größere Bedeutung. Diese stel­ len der Flotation und der Entwässerung, insbesondere in Gegenwart be­ trächtlicher Mengen allerfeinster Tone und Letten große Schwierigkeiten entgegen [16, S. 34J*) Das Convertol-Verfahren bietet vielleicht die Möglichkeit, diese Schwie­ rigkeiten zu überwinden. Es handelt sich hierbei um eine Arbeitsweise zur Sortierung und Entwässerung von Schlämmen, deren Verunreinigungen im wesentlichen aus tonigen oder lettigen Bestandteilen bestehen, wäh­ rend gröbere Berge weniger gut, oberhalb 0,2 bis 0,3 mm überhaupt nicht mehr abgeschieden werden können. Das Verfahren ist noch sehr jung und hat bisher in der Steinkohlenaufbereitung nur wenig Eingang finden kön­ nen. Ein besonderer Vorteil liegt darin, daß im Konzentrat ein sehr nied­ riger Wassergehalt erreicht wird, der nach einer unveröffentlichten Zu­ sammenstellung von MÜSCHENBORN und SCHIEDER zwischen 7 und 20 % W liegt, während die Flotations-Konzentrate nach der Filterung nicht unter 21 % W enthalten [13, S. 27J. Beim Convertol-Verfahren werden den Schlämmen geringwertige Öle, wie mineralisches Heizöl oder seltener auch Steinkohlenteeröl, in Mengen von 5 bis 20 Gew. -%, bezogen auf den Feststoff, zugesetzt, die die Ober­ flächen der Kohlekörner unter Verdrängung des Wasserfilms benetzen und ihre natürliche Wasserabneigung verstärken. Gleichzeitig werden die Koh­ lekörner durch das Öl unter Bi~dung verhältnismäßig widerstandsfähiger Aggregate aneinandergeheftet, so daß bei der Entwässerung nur wenig Kohle-Feinstkorn ins Abwasser gelangt.

Während man die Stückigmachung von Feinsterzen, insbesondere von Eisen­ erzen bis zum Jahre 1910 etwa in erster Linie durch die Brikettierung vornahm, ging man in jener Zeit in zunehmendem Maße dazu über, die Stückigmachung durch Sinterung der feinen Erze vorzunehmen. Hinzu kam in den letzten Jahren für gewisse Erze das Pelletisieren. In jüngster Zeit sind jedoch die Sinterkosten (sie werden 1956 bei einer Ruhrhütte mit 18.- DM/t angegeben) erheblich angestiegen. Das führte dazu, daß die Erzbrikettierung heute auch wieder wirtschaftlich an Bedeutung ge­ winnt. Die Anwendung der Brikettierung ist in erster Linie bei solchen feinkörnigen Erzen vorzunehmen, bei denen die thermische Vorbehandlung durch Sinterung keinen ausschlaggebenden verhüttungs technischen Vorteil ergibt. Dies trifft z.B. eindeutig für Gichtstaub zu. Die Vorteile der Brikettierung dieser Stoffe sind neben den geringeren Betriebs- und Investitionskosten gegenüber dem Sintern auch in techni­ schen und betrieblichen Gründen zu suchen. Die Brikettierung des Gicht­ staubes kann unmittelbar neben der Staubabscheidung erfolgen. Dadurch werden Förderung und Lagerung erspart. Außerdem wird die fühlbare Wärme für die Verfestigung des Briketts ausgenutzt. Bei Verwendung von Sulfit­ ablauge als Bindemittel erübrigt sich dadurch ein Kanalofen zur Nach­ verfestigung der Preßlinge. Der im Gichtstaub bis zu 10 % vorhandene Kohlenstoff bleibt für die Verhüttung erhalten. Außerdem kommt die Brikettierung für alle jene Feinsterze in Frage, die nur geringe Stoffe enthalten, die durch das Sintern ausgetrieben werden. Hierzu gehören der Magnetit, Hämatit und der Rostspat.