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Optimierung eines neuartigen Injektors für kryogene Raketentriebwerke

Konopka, Martin and Lux, Johannes and Haidn, Oskar (2008) Optimierung eines neuartigen Injektors für kryogene Raketentriebwerke. Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress, 2008-09-23 - 2008-09-25, Darmstadt.

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Abstract

Beim DLR Lampoldshausen werden alternative Werkstoffe für den Einsatz in Raketentriebwerken untersucht. Dabei wird insbesondere die Verwendung poröser Faserkeramik in effusionsgekühlten Brennkammern angedacht, die mit der kryogenen Treibstoffkombination Flüssigsauerstoff (LOX)/Wasserstoff betrieben werden. Da diese auf C/C basierenden Werkstoffe äußerst empfindlich auf eine sauerstoffreiche Atmosphäre reagieren, muss ein direkter Kontakt mit Flüssigsauerstoff im Betrieb vermieden werden. Dies erfordert eine Modifizierung bisher verwendeter Injektionskonzepte. Die im Allgemeinen in LOX/H<sub>2</sub>-Triebwerken verwendeten Koaxialinjektoren weisen in diesem Zusammenhang verschiedene Nachteile auf. Unter anderem für einen solchen Einsatz in effusionsgekühlten Triebwerken wird ein Injektionskonzept mit porösen Elementen entwickelt. Durch den Einsatz poröser Materialien kann die mittlere Einspritzgeschwindigkeit drastisch reduziert werden. Mit dem neuartigen Injektionskonzept wird der Treibstoff besonders homogen in die Brennkammer eingebracht, was zu einer gleichmäßigen Verbrennung führt. Die hohen Temperaturunterschiede, die besonderen thermodynamischen Randbedingungen und die speziellen Konstruktionsmerkmale erfordern dabei eine genaue Charakterisierung des eingesetzten Materials. Die verwendete Sinterbronze wurde in der vorliegenden Untersuchung hinsichtlich der mechanischen Festigkeit charakterisiert. Zudem wurden in umfangreichen Tests die Permeabilitätskonstanten bestimmt, um den zu erwartenden Druckverlust bei Durchströmung vorhersagen zu können.

Document Type:Conference or Workshop Item (Speech, Paper)
Title:Optimierung eines neuartigen Injektors für kryogene Raketentriebwerke
Authors:
AuthorsInstitution or Email of Authors
Konopka, MartinUNSPECIFIED
Lux, JohannesUNSPECIFIED
Haidn, OskarUNSPECIFIED
Date:23 September 2008
Refereed publication:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Volume:DLR K 2008
Status:Published
Keywords:Raketentriebwerk, Raumfahrtantriebe, poröser, porös, Injektor, Sintermetall, liquid propellant, rocket combustion, porous, injection, injector, sintermetal
Event Title:Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress
Event Location:Darmstadt
Event Type:national Conference
Event Dates:2008-09-23 - 2008-09-25
Organizer:Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport (old)
HGF - Program:Space (old)
HGF - Program Themes:W RP - Raumtransport
DLR - Research area:Space
DLR - Program:W RP - Raumtransport
DLR - Research theme (Project):W - Antriebsystemtechnik - Schubkammertechnologie und Hochdruckverbrennung (old)
Location: Lampoldshausen
Institutes and Institutions:Institute of Space Propulsion > Technologie
Deposited By: Dr. Johannes Lux
Deposited On:17 Sep 2008
Last Modified:27 Apr 2009 15:12

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