PDF zum Download - Tim Boson / Condor

schloss, meinem Münchner Kollegen & Freund Prof. Rudi Waibel die Gegendarstellung noch
im selben Jahr zu ermöglichen (Vol. 10 (5), 1993; 191-196). Sie bezog sich auf drei Items:
(1) Workshop 1985, (2) Gleichgewichte in Strömungssystemen, (3) Zeleznik-Thermodynamics.
Prof. Waibels Kommentare lauten:
(1) In a final communiqué unanimously passed by all the experts, the “Constraint Entropy Maximization
Concept’ was rejected as unfounded. It was recommended that the Gibbs-Falk thermodynamics should be
investigated and, if found suitable, be used as the theoretical basis for ‘Extended Lewis Code”. One of the
principle creators of the NASA-Lewis-Code, S. Gordon, himself, who shared the committee’s resolution,
mentioned no results at all of any updated Lewis Code version with rocket performance calculations for
finite area combustion chambers.
(2) For a sound approach, it is evident that thermostatics is suspect for flow dynamics. The problem was
whether at all and under what conditions the maximum entropy exists and can be determined by observing
the constraints h∞ (total enthalpy) = constant and p∞ (total pressure) = constant. By use of common thermodynamics
the problem cannot be solved. Gibbs’ approach to thermodynamic equilibria, for example, is
just a variation method for unmoved systems. Now G. Falk has extended Gibbs’ idea by a new concept
for nonequilibrium states as the standard case. It turns out that the thermodynamical potentials usually depend
on the momentum P of the system.
(3) Dr. Zeleznik is obviously not in a position to refute the claim made by the Lockheed expertise. Luckily
this shortcoming is easy to explain. Between 1976 and 1981 Dr. Z. has published a monograph... which
carries the programmatical title “Thermodynamics“.
In this paper he endeavoured to found an algebraic core of thermodynamics in a way which G. Falk had
abandoned as the wrong track twenty years before: the partition of the variable set into thermodynamic
and non-thermodynamic variables is just as inadequate for the realistic description of a system as it is inadequate
for the internal energy increment to reduce the interaction of the system with its surroundings. ..
As Dr. Z. states in his apodictical way: “... the potential and the velocity v are non-thermodynamic quantities
and imply that they are to be determined by non-thermodynamic considerations. Thus they are to be
regarded as ‘external’ fields which can affect the thermodynamic state but which cannot be affected by the
state directly”. It should be emphasized that this quotation... is in fact one of the theory’s general axioms.
Paradoxerweise führen diese drei Items dank F. J. Zelezniks ‚Evaluation’ zur Aufklärung des
Konflikts: Seine Darlegungen führen aufgrund seiner ‚Thermodynamik’ zur Konstruktion
eines Ersatzprozesses mittels einer Prozessbeschreibung, die physikalisch irreal ist, d. h. auf
der Annahme einer zeitlichen Abfolge irreversibler Zustandsänderungen (wie z. B. in der
Brennkammer) beruht, gefolgt von reversibler Strömung in der Düse als Voraussetzung für
Ma ≡ 1 im Düsenhals: Selbst als mechanistisches Modell ist es total unsinnig, liegt indes dem
hier in Rede stehenden NASA-Memorandum von 1988 als physikalische Basis zugrunde!
Entscheidend ist also, dass Dr. Zeleznik nicht zwischen der physikalisch zulässigen Modellbeschreibung
einer realen reibungsbehafteten, chemisch relaxierenden, turbulenten Gasströmung
(mittels Computersimulation per NS-Modell) und einem IDEALISIERTEN VERGLEICHSPROZESS
(ICP) unterscheidet. Nur letzterer verläuft entlang des gesamten Strömungswegs isentrop.
Der ICP ist deshalb physikalisch auch als zulässiger Ersatzprozess relevant, weil ein Raketentriebwerk
als WÄRMEKRAFTMASCHINE aufgrund ihrer funktionalen & konstruktiven Besonderheiten
die Voraussetzungen erfüllt, um einen CARNOT-Wirkungsgrad von nahezu eins zu
erreichen − sogar unabhängig von allen lokal auftretenden irreversiblen Phänomenen.
Das Resultat ist entscheidend: Man darf sicher erwarten ‒ definitiv korrekte Werte für den
Gasdurchsatz, den Schub bei physikalisch korrekt aufeinander abgestimmten Zustandsdaten
wie Drücke, Gastemperaturen & Strömungsgeschwindigkeiten im Zustandsraums des Triebwerks.
Alles das kann im Vergleich zur Münchner Methode (MM) der erweiterte NASA-
Lewis-Code bis heute nicht garantieren!
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