Inbetriebnahme und Modifikation der Prüfstandsmesstechnik für eine transpirativ gekühlte Scramjetmodellbrennkammer

Kurzfassung

Am Prüfstand M11.1 des DLR in Lampoldshausen wurde die Messtechnik einer Scramjetmodellbrennkammer zur Untersuchung einer transpirativen Kühlung modifiziert. Die Modellbrennkammer ist mit drei optischen Zugängen und einer Bedrückung durch Stickstoff oder Wasserstoff über ein Plenum bzw. Einsatz ausgestattet. Mit Hilfe eines chemischen Lufterhitzer, bestehend aus 11 Wasserstoff/Sauerstoff-Brennern und einer zweidimensionalen Mach-2,5-Düse, werden die Scramjetbedingungen erzeugt. Die Modifikation der Scramjetmodellbrennkammer wurden durch zusätzliche Temperaturund Drucksensoren sowie einem Z-Type Schlierenaufbau umgesetzt. Die Brennkammer hat nach der Erweiterung weitere drei Drucksensoranschlüsse und acht Thermoelementanschlüsse im Nachlaufbereich des porösen Einsatzes. Außerdem entstanden zwei Messtechnikeinsätze für den unteren und seitlichen Einsatz mit 20 Thermo- und 10 Drucksensormessbohrungen, respektive 14 und acht. Mit dem Schlierenaufbau können klassische monochrome sowie farbige Schlierenaufnahmen mit der Dissection Method und Round Dissection Method erstellt werden. In insgesamt 10 Vor- und sieben Hauptversuchen wurden die Brennkammer und ihre Messtechnik in Betrieb genommen. Für die Hauptversuche wurde ein Betriebspunkt mit einer Temperatur von 900K, einem Totaldruck von 15bar und einem Ausblasverhältnis von F = 0; 05 gewählt. Dabei konnte mit der messtechnischen Modifikation eine deutliche Kühlwirkung durch das eingebrachte Kühlmedium detektiert werden.