Wie genau wird der Druck im Brennraum überwacht?

Da die Temperaturen in der Brennkammer wahnsinnig hoch sind, gibt es Drucksensoren, die für die dort befindlichen hohen Temperaturen und hohen Drücke ausgelegt sind? Oder gibt es einen Kühlmechanismus für die Drucksensoren?

Wann immer Sie denken, "zu viel für Sensoren", überlegen Sie, ob es von einer festen Struktur zusammengehalten werden kann, die dem widersteht, ein einfacher, winziger, billiger Dehnungssensor kann dies messen. Befestigen Sie es (oder mehrere) einfach an der Struktur und messen Sie, wie viel es dem Druck nachgibt, sich thermisch ausdehnt, sich unter der Kraft biegt, sich unter Beschleunigung dehnt oder was auch immer. Dehnungsmessstreifen können eine Brücke in eine Waage zum Wiegen von Zügen verwandeln, einen Flugzeugflügel in einen Auftriebskraftmesser, einen Balken eines industriellen Hochofens in ein Thermometer.
@SF Dieser Ansatz kann nützlich sein, aber in Raketenbrennkammern spielen normalerweise zu viele physikalische Effekte eine Rolle, um konsistente Ergebnisse zu erzielen.

Antworten (2)

Die Drucksensoren müssen irgendwie von der vollen Wut der Brennkammer abgeschirmt werden.

Hier ist ein Schema, das die Verbindung der Kammerdrucksensoren (Pc) des Haupttriebwerks des Space Shuttles mit der Brennkammer zeigt.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sie können sehen, dass der Pc-Sensor nicht direkt mit der Kammer verbunden ist, sondern mit ihr über ein Loch verbunden ist, das bis zu einem der akustischen Hohlräume gebohrt wurde, der durch den Kraftstofffluss gekühlt wird. Beachten Sie auch den "thermischen Isolator".

Diese Anordnung war nicht narrensicher, die "Purge Orifice" alias "Lee Jet" verursachte mehrere Fehler während der Entwicklung und des Testens. Sie können darüber in der Referenz nachlesen .

Ich habe keine Details, aber der Sensor war sicherlich auch mit dieser Anordnung "für hohe Temperaturen und Drücke ausgelegt".

Super Schema und Erklärung!

Ich nehme an, Sie sprechen über den durchschnittlichen statischen Druck, nicht über den Gesamtdruck oder die Hochfrequenzakustik. Wenn das nicht stimmt, dann klären Sie bitte die Frage.

Eine Grenzschicht erhält ihren Druck von der Hauptströmung. Daher ist es nicht erforderlich, eine Druckentnahmestelle in den Hauptstrom zu halten. Radial an der Seitenwand ist ein dünnes Röhrchen (eine Kapillare) angebracht. Je länger das Rohr, desto mehr Druckschwankungen werden gedämpft, aber desto kühler ist das Gas am Sensor. Es ist wichtig, den Schlauch lang genug zu machen, damit der Sensor nicht verbrannt wird.

Es bewegt sich sehr wenig Gas in die Kapillare hinein oder aus ihr heraus, daher ist normalerweise keine spezielle Kühlung erforderlich.

Wenn die Masse des Gases in der dünnen Röhre (einer Kapillare) viel kleiner ist als die Masse der Röhre selbst, wird das Ende der Röhre viel kühler sein. Aber der Punkt, an dem das Rohr an der Seitenwand der Brennkammer befestigt ist, muss wie die Wand gekühlt werden. Bei Druckschwankungen in der Kammer beeinflusst das lange Rohr den gemessenen Druck. Druckwellen im Rohr werden am Ende reflektiert. Resonanzen und stehende Wellen sind zu vermeiden.
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