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HBK1 (Hochdruck-Brennkammer-Prüfstand 1)



HBK 1 Header

Die Großanlage Hochdruckbrennkammerprüfstand 1 (HBK1) bildet die Versorgungs- und Betriebsumgebung für verschiedene Messstrecken. Diese sind darauf ausgelegt Gasturbinenbrenner in Originalgröße unter realistischen Betriebsbedingungen untersuchen zu können. So wird der HBK1 sowohl mit Einzelbrenner-Brennkammern, als auch mit Mehr-Brenner Sektoren betrieben. Alle Brennkammern weisen dabei nicht nur eine geometrische Ähnlichkeit zur originalen Betriebsumgebung auf, sondern auch die Aufteilungen an Kühl- Misch- und Sekundärluft analog zur Triebwerksbrennkammer.  Darüber hinaus verfügen die Brennkammern über eine volle optische Zugänglichkeit. Dadurch ist es möglich, dass mit optischer Messtechnik die Vorgänge und Wechselwirkungen in allen Zonen und Bereichen der Brennkammer erfasst werden können, ohne dabei das reagierende Strömungsfeld zu beeinflussen. Aufgrund der Möglichkeit im HBK1 sowohl alle Luft- und Brennstoffmassenströme, als auch den Druck unabhängig voneinander regeln zu können, kann ein weites, umfassendes Betriebsfeld inklusive off-design Punkten abgedeckt und angesteuert werden. Neue technische Innovationen zur Minderung der Schadstoffbelastung in der Luftfahrt können im HBK1 sehr schnell in einer TRL-4 Umgebung untersucht  werden. Möglich wird dies durch den Einsatz von modular aufgebauten, im Laser Schmelzverfahren (SLM) hergestellten Brennkammern.
 

 Laser-optische Untersuchung eines Magerbrenners (Messstrecke OCORE2)
zum Bild Laser-optische Untersuchung eines Magerbrenners (Messstrecke OCORE2)

ALLGEMEINE DATEN

  • Standort: Köln Porz, Institut für Antriebstechnik
  • Eröffnung: 2008


TECHNISCHE DATEN

  • Statischer Druck 20 bar
  • Vorwärmtemperatur der Luft 900 K
  • Luftmassenstrom 2,5-4,5 kg/s
  • Variable Luft- und Temperatur-Aufteilung
  • Einzelbrenner-Brennkammern
  • Multisektorbrennkammern
  • Volle optische Zugänglichkeit in allen Brennkammerzonen
  • Einsatz von SLM gefertigten Brennkammern


ANWENDUNGSGEBIETE

Optisch zugänglicher Verbrennungsprüfstand zur Untersuchung von Brennkammern und Brennern für Luftfahrtantriebe und Gasturbinen.

  • Kraftstoffaufbereitung, Zerstäubung, Verdampfung, Dispersion
  • Pilot/Hauptbrenner-Wechselwirkung, Strömungsfeld, Stabilisierung, Wärmefreisetzung
  • Pilotbrenner-Performance, Lastbereich, Rußproduktion
  • Einmischung von Sekundär- und Mischluft
  • Brenner-Brenner-Interaktionen
  • Untersuchung der Brennkammeraustrittsparameter (=Turbineneintritt)
  • Ausbrand
  • Schadstoffemissionen
  • Thermoakustische Stabilität


KOOPERATIONEN

  • Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG

Kontakt
Olaf Diers
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Antriebstechnik
, Brennkammer
Köln

Tel.: +49 2203 601-2625

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