Transiente thermodynamische Vorgänge in Druckbehältern mit Gaspolster zur Druckstoßsicherung

摘要

Der Dekompressions- und Kompressionsvorgang des Luftpolsters in Druckbehältern zur Druckstoßsicherung wird durch die Volumenarbeit und den Wärmeübergang bestimmt. Bisherige Berechnungsansätze mit konstanten Polytropenexponenten erfassen dies nur ungefähr, was zu Überdimensionierungen der Druckbehälter führt. Auf der Basis von Messwerten an einer realen Anlage wurden die Zusammenhänge hergeleitet. Neu ist die Berücksichtigung des zeitabhängigen Polytropenexponenten in den thermodynamischen Differentialgleichungen. Damit verbessert sich die Bemessungsgrundlage von Druckbehältern für die Ingenieurpraxis.%The transient process of decompression and compression of the air cushion within an air chamber for surge protection is determined by the work done by the system and heat transfer. Existing approaches with a constantpolytropic index discribe the real effects only approximately with the consequence of oversized air chambers. Based on measured data from a real site, the interrelations have been derived. New is the approach of a time depending polytropic index used in the differential equations for the polytropic process. Thus the basis for dimensioning air chambers improves with regard to the need of engineering practice.