This collection brings together the fundamental research in shock focussing and sonoluminescence. The authors report on their studies on shock focussing and related bubble dynamics, as well as their applications in medical science. The destructive action of cavitation bubbles collapsing near boundaries is treated with special reference to kidney stones, demonstrating the capacity of bubbles for causing damage to materials. It is also shown that the shock theory of sonoluminescence plays an important part, as do converging shock and thermal waves emanating from sonoluminescing gas bubbles and upscaling single-bubble sonoluminescence. The book also addresses the current status of shock measurement technique and correlated clinical findings. The interdisciplinary approach of this book makes it relevant for medical doctors, technical researchers of lithotripsy and gas dynamicists.

Ziel dieser Arbeit ist es, die fUr die Praxis wichtige Frage zu beantworten, wie sich StoBwellen in staubhaltigen Gasen aus- breiten. Hierbei sollen die in den unterschiedlichsten Geome- trien und unter verschiedenen Bedingungen auftretenden StoB- wellen systematisch anhand einer Rohrerweiterung und einer Rohrverzweigung experimentell untersucht und theoretisch ge- klart werden, wobei in diesen Untersuchungen das Staubgasge- misch als nicht reaktiv vorausgesetzt wird. Das Problem der Dampfung von instationaren StoBwellen an geo- metrischen Verzweigungsstellen ist nahezu ausschlieBlich in reinen Gasen behandelt worden. StoBwellen treten aber meist bei Schadensfallen unkontrolliert auf und breiten sich ins- besondere dann haufig in staubhaltigen Gasen aus. Die Wirkung von Druck- und StoBwellen als Folge von Verpuf- fungen oder in Form von Detonationswellen ist aus dem Be- bau bekannt 111, wobei die Staubteilchen die StoBstarken bei entsprechenden Konzentrationen stark erhohen konnen. Vergleich- bar ist die Situation beim Auftreten von StoBwellen in Anlagen mit groBem Staubanfall, etwa in Gesteins- und GetreidemUhlen oder Mehl und Backpulver verarbeitenden Betrieben, wo im Scha- densfall ebenso StoBwellen in Gasen mit feinverteilten Stauben entstehen konnen. Weiterhin sind hier zu nennen, StoBwellen in Verbindung mit Explosionen 1m Freien oder in Rohrsystemen, et- wa bei der chemischen Industrie 121, die sich im ormalfall ebenfalls durch staubhaltige Luft und Gase mit Verunreinigungs- teilchen ausbreiten.

Seit mehreren Jahren laufen experimentelle und theoretische Untersuchungen im StoBwellenlabor der RWTH Aachen tiber den EinfluB von Kanalerweiterungen und -abzweigungen auf die Aus- breitung von StoBwellen. Diese Arbeiten sind inzwischen auch auf das Gebiet der Zweiphasenstromungen in Form von staub- haltigen Gasen ausgedehnt worden. In der vorliegenden Arbeit werden existierende Losungsvorschlage zu dem behandelten Problem kritisch diskutiert. modifizierte Ansatze in vereinfruh- ter Form dargestellt. ein neues Kombinationsmodell vorgeschla- gen und mit Experimenten verglichen. Bei der Durchftihrung der theoretischen und experimentellen Arbeiten haben mich eine Reihe von Mitarbeitern des StoBwellenlabors tatkraftig unter- sttitzt. So danke ich Herrn Dr. rer. nat. G. Lensch. der sich wahrend seiner Promotionszeit um die DurchfUhrung der Experi- mente kUmmerte. Herrn Dr. -Ing. M. A. Movahed mochte ich fUr die kritische Durchsicht der Gleichungen und die numerischen Losungen danken; ferner hat Herr cand. ing. P. Mausbach einen Teil der numerischen Rechnungen durchgefUhrt. Frau G. Eckert bin ich zu Dank verpflichtet fUr die sorgfaltige Gestaltung des Manuskripts und Herrn W. Klose fUr die photographische Behandlung der Bilder. die Herr cando phys. L. Papatheodorou in dankenswerter Weise groBtenteils als Tuschezeichnungen gefertigt hat. - V - Liste der Symbole A Kanalquerschnitt G Schallgeschwindigkeit C Abkarzung s. GI. (2. 4-8) D Dampfung s. GIn. (3. 3-1 und 2) f Zahl der molekularen Freiheitsgrade F( Abkilrzung s. Gl. (2. 2-21) F freie Energie 6F Zunahme der spez. freien Energie g ( ) Abkilrzung s. GI. (2. 2-2S) h Planck'sches Wirkungsquantum Abkilrzung s. GI. (Al-2) K1 Abkilrzung s. GI.