Arbeitsgebiet

Überschallverbrennung



 3D-Simulation einer Überschallbrennkammer mit Wasserstoffverbrennung mit Brennstoffinjektion mittels eines Zentralkörpers (oben) und Wandinjektion (unten)
zum Bild 3D-Simulation einer Überschallbrennkammer mit Wasserstoffverbrennung mit Brennstoffinjektion mittels eines Zentralkörpers (oben) und Wandinjektion (unten)
Bei herkömmlichen Raumfahrtantrieben (Raketen) macht der zur Verbrennung notwendige Oxidator einen Großteil der Startmasse aus (ca. 70%). Daher besteht ein großes Interesse an luftatmenden Antrieben, die bis zu Flugmachzahlen von Ma=15…20 den Luftsauerstoff zur Verbrennung nutzen. In diesem Fall muss die Brennkammer mit Überschall durchströmt und Mischung und Verbrennung in extrem kurzer Zeit bewerkstelligt werden. Am Institut werden theoretisch-numerische Untersuchungen zu solchen Scramjets (supersonic combustion Ramjets) durchgeführt. Es stehen 3D-Simulationsverfahren zur Verfügung, mit denen sich kompressible Strömungen mit detaillierter Chemie und unter Berücksichtigung der Turbulenz-Chemie-Interaktion berechnen lassen. Die Untersuchungen erstrecken sich hierbei von verschiedenen Arten der Brennstoffeinblasung über Schadstoffemissionen bis hin zu Wandwärmebelastungen in der Brennkammer.

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