Warum wird das Brennkammervolumen eines Strahltriebwerks von der Höhe bestimmt?

Ich habe gelesen, dass das Brennkammervolumen eines Strahltriebwerks durch die maximale Höhe bestimmt wird, bis zu der dieses Flugzeug fliegen kann. Das verwirrt mich, da der maximale Massendurchsatz auf Meereshöhe auftritt, sodass das Brennkammervolumen auf der Grundlage des Meeresspiegels festgelegt werden sollte. Kann jemand erklären, wie die Lautstärke festgelegt wird?

Bist du sicher, dass es um die Volumenmessung geht ? Das Volumen einer Brennkammer ist konstant. Aber je höher man fliegt, desto größer muss der Motor sein. Also max. Die Höhe bestimmt, welches Volumen benötigt wird.
@sweber Hast du die Frage falsch gelesen? Die Frage scheint genau das zu sagen, was Sie vorschlagen: dass das Design der Brennkammer von der gewünschten maximalen Höhe abhängt.
Ich habe die Frage aus Gründen der Klarheit bearbeitet, aber ich hoffe, ich habe die Dinge nicht verwirrt. Ich habe es so verstanden: "Das Brennkammervolumen wird durch die beabsichtigte Dienstobergrenze des Flugzeugs bestimmt, aber das maximale Brennkammervolumen ist auf Meereshöhe erforderlich. Wenn die Brennkammer also groß genug für Meereshöhe ist, ist sie groß genug für jede Höhe und daher die Dienstobergrenze sollte sowieso keine Rolle spielen". Aber da ich nichts über Düsentriebwerke verstehe, wollte ich es nicht so radikal bearbeiten. Vielleicht kann sich der OP dazu äußern.

Antworten (1)

Kurze Antwort

Es ist weniger das Volumen als die Länge, die die maximale Höhe begrenzt. Der Querschnitt der Brennkammer wird durch den vom Verdichter kommenden Volumenstrom und die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit in der Brennkammer bestimmt, so dass diese Dimension gegeben ist. Um einen Betrieb bei niedrigerem Druck zu ermöglichen, muss die Länge der Brennkammer ausreichend sein, sodass eine längere Brennkammer ein höheres Volumen haben wird. Deshalb haben Sie gelesen, dass das Volumen die maximale Betriebshöhe bestimmt.

Hintergrund

Die Faktoren, die die Zündung erleichtern, sind

  • Druck
  • Temperatur und
  • Funkenenergie der Zündanlage

Die Zündung wird dadurch erschwert

  • mittlere Kraftstofftröpfchengröße (größere Tröpfchen brauchen länger zum Verdampfen)
  • Strömungsgeschwindigkeit in der Brennkammer und
  • höhere Turbulenzintensität.

Damit die Verbrennung stattfinden kann, müssen zunächst die in den Luftstrom eingespritzten Kraftstofftröpfchen verdampfen. Dies wird durch höhere Temperatur und höheren Druck erleichtert, und je niedriger beide sind, desto mehr Verweilzeit des Brennstoff-Luft-Gemisches in der Brennkammer ist für eine gute Verbrennung erforderlich. Längere Brennkammern haben höhere Druckverluste und wiegen mehr, daher versuchen Triebwerkskonstrukteure, ihre Länge zu begrenzen.

Mit zunehmender Höhe sinkt der Druck in der Brennkammer, da der Kompressor einfach den Druck an seinem Einlass um ein bestimmtes Vielfaches anhebt. Daher fällt der Brennkammerdruck synchron mit dem Umgebungsdruck und die erforderliche Länge für eine ausreichende Verbrennung steigt.

Warum wird das Brennkammervolumen eines Strahltriebwerks von der Höhe bestimmt?
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