Die Erforschung der initialvorgänge ber verbrennungsprozessen
- Paper ID
IAF-54-02
- author
- company
- country
Germany
- year
1954
- abstract
Im Brennpunkt des Interesses der Strahlantriebstechnik stehen gegenwàrtig die eigentlich chemischen und die kernchemischen Verbrennungsprozesse im Wettbewerb miteinander. Wahrend die Erforschung der ükmreaktionen den folgerichtigen Weg von der individuellen Einzelreaktion kollidierender Kerne zu den Gleichgewicbtsgesetzen reagierender Massen ging, beschritt die Forschung chemischer Mo/«A«ireaktionen historisch den umgekehrten Weg, indem sie zunachst Gleichgewichtszustande und Massenwirkungsgesetze im makroskopischen Gasraum untersuchte und sich erst in jiingster Zeit unmittelbar dem Mechanismus der eigentlichen Reaktion beim einzelnen MolekiilstoB zuwandte, so daB dieser grundlegende Schlüssel zuni Verstândnis chemischer Verbrennungsprozesse heute noch praktisch fehlt. In der vorliegenden Arbeit werden die bisherigen experimentellen Verfahren zum Studium des letztgenannten Problems und ihre Ergebnisse hinsichtlich ihrer Eignung, eine Antwort auf die Frage nach der primàren Erscheinungsform exothermer Reak- tionsenergie unmittelbar nach dem Reaktionsstofl zu geben, kritisch untersucht. An- schlieflend wird die Methode gekreuzter Molekularstrahlen als konsequentestes Verfahren in der eingeschlagenen Entwicklungsrichtung ausfiihrlich erortert und als aus- sichtsreich befunden. Chemical combustion processes and nuclear reactions are the competing energy sources that command our attention in the field of rocket propulsion. While research on nuclear reactions began with the study of individual nuclear collisions and proceeded to the laws governing reactions in bulk matter (e. g., thermonuclear reactions), the investigation of molecular reactions has had an opposite historical development. In the latter case, equilibria and the laws of mass action in large gaseous volumes were considered first and only recently have advances been made in the study of the mechanism of the actual reaction occuring in individual molecular ' encounters, so that this route towards the fundamental understanding of combustion processes has been practically unexplored until now. In this paper, we examine the experimental methods which have been applied to resolve this latter problem and discuss their results in the light of their value in resolving the question of the form, in which exothermic reaction energy is initially manifested, at the moment of its release. Finally we discuss the method of crossed molecular beams, a logical outcome of present research-development trends, and estimate that it could give satisfactory results. Actuellement c’est l’exploitation des processus rivalisants de combustion, c. à. d. celui de la combustion chimique proprement dite et celui de la combustion nucléaire, qui se trouve au centre de l’intérêt de la technique de propulsion à réaction. Tandis que les études .des réactions nucléaires se développaient d’une façon consécutive à partir de l’observation d’une réaction individuelle entre deux noyaux entrés en choc, jusqu’aux lois d’équilibre de l’interaction des masses, l’histoire de la recherche des réactions chimiques moléculaires se déroula dans le sens inverse en commençant tout d’abord par l’étude des états stationnaires et des lois d’action des masses dans un volume de gaz assez important avant de ne s’occuper qu’en dernier temps immédiatement du mécanisme de la réaction même au moment d’une collision singulière entre deux molécules. Ainsi la clef essentielle pour comprendre le comportement des combustions chimiques est restée pratiquement encore à l’ombre. Dans le rapport présent on discute les procédés expérimentaux antérieurs pouvant éclaircir les problèmes qu’on vient d’esquisser, et les résultats obtenus par eux, à l’égard de leur valeur comme indicateur de la forme d’apparition initiale, dans laquelle se présente l’énergie exotherme d’une réaction immédiatement après sa libération par choc efficace. Ensuite on propose et analyse la méthode des rayons croisés moléculaires, qui devait être le procédé le plus logique dans le sens du développement historique de l’orientation des recherches et on arrive à la conclusion qu’elle est pleine de promesse.