Wie wird die Flammenstabilisierung durchgeführt?

Wie erfolgt die Flammenstabilisierung in der Brennkammer eines Strahltriebwerks? Was sind die verschiedenen Möglichkeiten, dies zu tun? Welche Herausforderungen/Probleme gibt es?

Nachdem ich mehrere Dokumente zur Flammenstabilisierung gelesen habe, denke ich nicht, dass Aerodynamik hier das richtige Stichwort ist

Antworten (1)

Wie üblich ist es eine Kombination von Maßnahmen:

  1. Die Strömungsgeschwindigkeit am Beginn der Brennkammer ist die niedrigste im gesamten Motor, in der Größenordnung von 30 m/s.
  2. Hoher Kraftstoffdruck und viele kleine Kraftstoffeinspritzdüsen, damit die mittlere Kraftstofftröpfchengröße so klein wie möglich gehalten wird
  3. Flammenhalter verursachen eine Tasche mit stagnierendem, brennendem Fluss, der hilft, das Kraftstoff-Luft-Gemisch zu entzünden
  4. Die Brennkammer ist lang genug, damit der größte Teil der Verbrennung im Inneren stattfinden kann, sodass die Strahlungswärme des brennenden Gases das Kraftstoff-Luft-Gemisch stromaufwärts entzündet.
  5. Unter Randbedingungen werden die Zünder eingeschaltet, um die Zündung zu beschleunigen.
  6. Steuerung von Parametern, so dass eine Kraftstoffverknappung durch schnelle Drosselklappenänderungen vermieden werden kann. Beispiele sind Kraftstoffsteuereinheiten, bei denen ein Zentrifugal-Rückkopplungsventil den Kraftstofffluss in Abhängigkeit von der Motordrehzahl steuert, oder elektronische Steuerung ( FADEC ).

Es kann viel getan werden, indem der Motor so betrieben wird, dass das Risiko eines Flammenausfalls minimiert wird. Die betrieblichen Maßnahmen zur Sicherstellung einer stabilen Flamme wären:

  1. Vermeiden Sie Kraftstoffmangel (leerer Tank, Ausfall der Kraftstoffpumpe, verstopfte Leitungen). Dieser ist offensichtlich, aber ich muss ihn für die Erbsenzähler hinzufügen.
  2. Vermeiden Sie einen zu niedrigen Druck für eine schnelle Verbrennung: Druck beschleunigt die chemische Reaktion, und wenn das Flugzeug hoch fliegt und/oder drosselt, kann der verringerte Druck in der Brennkammer zu einem Erlöschen der Flamme führen. Höhenstrahltriebwerke haben vorsorglich längere Brennkammern .
  3. Ein Kompressorstoß oder ein gestörter Einlassluftstrom kann einen plötzlichen Druckverlust in der Brennkammer und ein daraus folgendes Flammenauslöschen verursachen, letzteres insbesondere bei Überschalljägern mit ihren langen Einlässen und hohen Anstellwinkelfähigkeiten.
  4. Vermeiden Sie eine plötzliche Abkühlung der Motorinnenluft, zB durch starken Regen. Das zusätzliche Wasser entzieht beim Verdampfen Energie und verursacht einen Temperaturabfall im Brennraum , der bei gedrosseltem Motor zu einem Flammenausfall führen kann . Eine andere Möglichkeit ist zu viel Kraftstoff, der durch den Einlass bei einem verpatzten Luftbetankungsversuch aufgenommen wurde.
  5. Vermeiden Sie eine Verstopfung des Motorinneren durch aufgenommenen Staub, wie z. B. Pulverrauch oder Vulkanasche .