Ein-Düsen-Sektor (EDS)

Im DLR-Institut für Antriebstechnik in Köln können sowohl Brenner als auch Brennkammerelemente fortschrittlicher Luftfahrtantriebe untersucht werden. Der Fokus liegt dabei in der Untersuchung der reagierenden Zwei-Phasen-Strömung mit fortschrittlichen optischen Messtechniken.

Verbrennungsvorgänge realistisch erfassen

Im Einzelnen interessieren die Forscherinnen und Forscher in der Großforschungsanlage des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) dabei Strömungsfeld, Reaktionsgebiete, Temperaturen, Verbrennungsinstabilitäten und Rußbildungsmechanismen. Ziel der Forschungen ist die Erfassung der Verbrennungsvorgänge in einer realistischen Umgebung. Sowohl für die Entwicklung von Luftfahrtbrennern und -brennkammern, als auch für die Entwicklung und Anwendung laseroptischer Messverfahren bietet die Großforschungsanlage eine einzigartige Versuchsumgebung.

Neben einem weiten Brennstoffspektrum (Kerosin, flüssig oder vorverdampft, alternative flüssige Brennstoffe, Erdgas), ist es möglich den EDS bezüglich Luftdruck und Eintrittstemperatur unter den Betriebsbedingungen einer Fluggasturbine zu betreiben. Gleichzeitig bietet die Versuchsbrennkammer von drei Seiten eine uneingeschränkte optische Zugänglichkeit zur der Primärzone. Darüber hinaus kann die vierte Seite für laseroptische Untersuchungen von Brennkammerwänden angepasst werden.

Durch die langjährige Erfahrung in Auslegung, Herstellung und Betrieb von additiv gefertigten Hochtemperaturbauteilen werden dabei Messstrecken mit Brennkammern und Brennkammerelementen eingesetzt, die im Selektiven Laser Schmelzverfahren (SLM) gefertigt wurden. In messtechnischer Hinsicht stellt die Großforschungsanlage ein unverzichtbares Bindeglied zwischen atmosphärischen Laborbrennern und Demonstrator-Brennkammern wie im HBK 1 mit Produktions- oder Entwicklungsbrennern in Originalgröße dar. Aufgrund der Möglichkeit die Brennkammer hochpräzise in drei Raumachsen verfahren zu können, wird ein feststehender Messtechnikaufbau ermöglicht.

Insbesondere für die Entwicklung und Erprobung neuer, häufig kombinatorischer Messverfahren ist der damit einhergehende unkomplizierte Aufbau der Großforschungsanlage ein außergewöhnlicher Vorteil und im Hinblick auf die Wirklichkeitsannäherung der Messstrecke ein Alleinstellungsmerkmal.

Kontakt

Volker Speelmann

Leitung Forschungsinfrastrukturen
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Vorstandsbereich Innovation, Transfer und wissenschaftliche Infrastrukturen
Linder Höhe, 51147 Köln

Olaf Diers

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
In­sti­tut für An­triebs­tech­nik
Brennkammer
Linder Höhe, 51147 Köln