Hochdruck-Brennkammer-Prüfstand 1 (HBK-1)



Der Prüfstand HBK-1 bildet die Versorgungs- und Betriebsumgebung für die Messstrecken BOSS („Big Optical Single Sector“) und HOTS („High Pressure Optical Three-Burner Sector“). Bei beiden Messstrecken handelt es sich um optisch zugängliche Druckprüfstände, die für die Anwendung moderner laser-gestützter Messverfahren konzipiert sind und für Untersuchungen spezifischer Fragestellungen bei mager betriebenen Brennern sowie fett/mager-Brennkammern für zivile Luftfahrtantriebe von Rolls-Royce Deutschland genutzt werden.  

 Messstrecke BOSS
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 Optisch zugängliche Brennkammer
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 Laserdiagnostik-Aufbau am HBK1
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Der Prüfstand erlaubt eine unabhängige Kontrolle individueller Betriebsparameter von Brennern und Brennkammer, wie Druck, Luft-Vorheiztemperatur, Brenner-Druckverlust, Luft/Brennstoff-Verhältnis, Kraftstoff-Stufung (beim BOSS), Kraftstoff-Aufteilung zwischen Brennern (beim HOTS), Brennkammer-Kühlung etc.

Zu den eingesetzten optischen Untersuchungsmethoden gehören u.a.

  • Emissionsspektroskopie (OH, CH)
  • Planare Mie-Streuung (Visualisierung der flüssigen Kraftstoff-Phase)
  • Planare Laser-induzierte Fluoreszenz (PLIF) an Kerosin (Kraftstoff-Verteilung)
  • PLIF an OH (Mischung, Reaktionszonen, Temperatur)
  • Laser-induzierte Inkandeszenz (LII): Quantitative Ruß-Verteilungen
  • Phasen-Doppler-Anemometrie (PDA): Spray-Diagnostik
  • Particle Imaging Velocimetry (PIV): Strömungsfeld
  • LDA (Laser-Doppler-Anemometrie): Strömungsfeld

Komponenten:

    • Gasanalyse: NOx, CO, CO2, UHC, Ruß, Wasser, O2, SMPS
    • Traversiertisch zur präzisen Positionierung optischer Aufbauten
    • Wassereinspritzung ins Abgas zur Reduzierung des Lärmpegels 
    • Hydraulisch betätigte Drossel zur Druckregelung unabhängig vom Massenstrom
    • 3 elektrische Lufterhitzer
    • 3 unabhängig regelbare Brennstoff-Stränge, davon einer temperierbar (bis 150°C)
    • Versorgung mit Sonder-Kraftstoffen über mobile Tankanlage möglich (4000 l)

 

Technische Daten

P4max   20bar
 T3max  900K
 T4  2400K
 Luft/Brennstoff-Verhältnis  >20

Spezifikationen:

 Heißluft-Versorgung (bei 20bar, 900K)

2.2 kg/s  3 Stränge, 540 und 1080 kW, wahlweise getrennt und separat regelbar, oder kombiniert 
 Liner-Kühlluft-Versorgung (20bar, Umgebungstemp.) 2.0 kg /s  


Kontakt
Dr.rer.nat. Ulrich Meier
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Antriebstechnik
, Brennkammer
Tel: +49 2203 601-2441

E-Mail: Ulrich.Meier@dlr.de
Wladislaw Quade
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Antriebstechnik
, Brennkammertest
Tel: +49 2203 601-3306

E-Mail: wladislaw.quade@dlr.de
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