elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Experimental Investigation of a Small-Scale Oxygen-Hydrogen Rotating Detonation Rocket Combustor

Armbruster, Wolfgang und Börner, Michael und Bee, Alexander und Martin, Jan und Knapp, Bernhard und General, Stephan und Hardi, Justin und Bard, Ewan (2024) Experimental Investigation of a Small-Scale Oxygen-Hydrogen Rotating Detonation Rocket Combustor. In: AIAA SciTech 2024 Forum. AIAA SCITECH 2024 Forum, 2024-01-08 - 2024-01-12, Orlando, FL, USA. doi: 10.2514/6.2024-2612. ISBN 978-162410711-5.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
9MB

Offizielle URL: https://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.2024-2612

Kurzfassung

This study presents the design methodology and results from initial testing of an experimental hydrogen-oxygen rotating detonation combustor (RDC). A small-scale heat sink chamber was designed for studying rotating detonative combustion for rocket propulsion applications. Initial testing was performed to verify the design methodology. The initial tests used gaseous propellants with oxidizer-to-fuel mixture ratios between 5 and 9 and total mass flow rates between 16 and 70 g/s. During the tests pressure oscillations were observed which showed significantly higher frequencies than the expected frequency for one wave calculated with the theoretical detonation (CJ) velocity. The imaging from a high-speed camera directed upstream into the annular combustion chamber was analyzed with different post-processing methods and the results indicated 2 to 5 traveling waves, depending on the operating conditions. The multiple waves explain the high pressure oscillation frequency. For most of the cases, the calculated wave speed was around 1700 m/s and thus low compared to the theoretical detonation velocity of oxygen-hydrogen. The data indicates that for these conditions no stable detonation wave dynamics are achieved, but a rather chaotic behavior with counter-rotating waves, longitudinal thermoaocustic modes and switching wave directions. However, there are also short periods for which evenly distributed co-rotating waves were observed. For that case the wave speed exceeded 2000 m/s and reached 72% of the CJ-velocity.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/208864/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Experimental Investigation of a Small-Scale Oxygen-Hydrogen Rotating Detonation Rocket Combustor
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Armbruster, WolfgangWolfgang.Armbruster (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4859-4173172678317
Börner, MichaelMichael.Boerner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3441-2869172678319
Bee, AlexanderAlexander.Bee (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4456-8082172678320
Martin, JanJan.Martin (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5050-2506172678321
Knapp, BernhardBernhard.Knapp (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5629-1869NICHT SPEZIFIZIERT
General, Stephanstephan.general (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5606-882XNICHT SPEZIFIZIERT
Hardi, JustinJustin.Hardi (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3258-5261NICHT SPEZIFIZIERT
Bard, EwanDLR, Institute of Space Propulsion, D - 74239 Hardthausen & DMPE, ONERA, Université Paris Saclay, Palaiseau, F-91123NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2024
Erschienen in:AIAA SciTech 2024 Forum
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.2514/6.2024-2612
ISBN:978-162410711-5
Status:veröffentlicht
Stichwörter:hydrogen rotating detonation, rocket combustor
Veranstaltungstitel:AIAA SCITECH 2024 Forum
Veranstaltungsort:Orlando, FL, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:8 Januar 2024
Veranstaltungsende:12 Januar 2024
Veranstalter :AIAA
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Wiederverwendbare Raumfahrtsysteme und Antriebstechnologie
Standort: Lampoldshausen
Institute & Einrichtungen:Institut für Raumfahrtantriebe > Raketenantriebstechnologie
Hinterlegt von: Hanke, Michaela
Hinterlegt am:28 Nov 2024 11:44
Letzte Änderung:13 Dez 2024 11:43

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.