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Influence of combustion chamber size (L*) on characteristic exhaust velocity (c*) for a N2O/C2H4 premixed green propellant

Werling, Lukas und Bätz, Patrick und Ciezki, Helmut und Schlechtriem, Stefan (2018) Influence of combustion chamber size (L*) on characteristic exhaust velocity (c*) for a N2O/C2H4 premixed green propellant. In: Space Propulsion Conference 2018. Space Propulsion Conference 2018, 14.-18. Mai 2018, Sevilla, Spanien.

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Kurzfassung

Currently several so called “green propellants” are under investigation to replace the toxic monopropellant hydrazine (N2H4). Aside alternatives as Ammonium dinitramide (ADN)-based propellants, Hydroxylammonium nitrate (HAN)-based mixtures or high concentrated hydrogen peroxide (H2O2), a further promising propellant is a mixture of hydrocarbons with nitrous oxide - called HyNOx or NOFBX. Compared to classical hydrazine N2O/hydrocarbon mixtures offer a high Performance (Isp, c*) a negligible toxicity and low propellant costs. Those substances are also called “premixed monopropellants”: oxidizer and fuel are stored premixed in one tank. To gain experience with a propellant mixture consisting of nitrous oxide (N2O) and ethene (C2H4), DLR is conducting hot gas combustion tests with an experimental combustor. The paper summarizes the results of 134 combustion tests conducted with the premixed propellant injected in gaseous state. Calculated and measured performance (c* and eta c*) depending on mixture ratio, characteristic combustion chamber length (L*) and chamber pressure are shown and discussed. Furthermore the residence time scales of the propellant mixture inside the combustion chamber are normalized by the chemical time scale of the combustion process. Thus combustion efficiencies depending on dimensionless Damköhler numbers are derived.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/121182/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Influence of combustion chamber size (L*) on characteristic exhaust velocity (c*) for a N2O/C2H4 premixed green propellant
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Werling, LukasLukas.Werling (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4353-2931NICHT SPEZIFIZIERT
Bätz, PatrickNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ciezki, HelmutHelmut.Ciezki (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1539-4677NICHT SPEZIFIZIERT
Schlechtriem, StefanStefan.Schlechtriem (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3714-9664NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:15 Mai 2018
Erschienen in:Space Propulsion Conference 2018
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Green propellants, nitrous oxide fuel blends, premixed monopropellant, nitrous oxide, ethene, N2O, C2H4, characteristic combustion chamber length (L*), characteristic velocity c*, combustion efficiency
Veranstaltungstitel:Space Propulsion Conference 2018
Veranstaltungsort:Sevilla, Spanien
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:14.-18. Mai 2018
Veranstalter :3AF
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):Projekt Future Fuels (alt)
Standort: Lampoldshausen
Institute & Einrichtungen:Institut für Raumfahrtantriebe > Treibstoffe
Hinterlegt von: Werling, Lukas
Hinterlegt am:30 Jul 2018 08:51
Letzte Änderung:29 Mär 2023 00:37

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