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

Influence of Injector and Chamber Design on LOX/CH4 Combustion Instabilities

Martin, Jan und Armbruster, Wolfgang und Börner, Michael und Hardi, Justin und Nakaya, Shinji und Oschwald, Michael (2025) Influence of Injector and Chamber Design on LOX/CH4 Combustion Instabilities. Journal of Propulsion and Power. American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA). doi: 10.2514/1.B40033. ISSN 0748-4658.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
5MB

Kurzfassung

A shear-coaxial element is a prominent choice in terms of injection technology for bipropellants with a high density ratio. While this type of injector performed well for liquid-oxygen and hydrogen combustion in an optically accessible single-element combustor and a multi-injector thrust chamber, the same combustion devices featured instabilities using liquid oxygen/natural gas. Both experiments showed short-lived events of oscillatory combustion and high-amplitude and high-frequency limit-cycle combustion instabilities within the analyzed tests. The stochastic distributed occurrence of such intermittent events of heightened excitation is typically related to the operation of the combustion system close to its stability boundary. Analyzing the high-speed imaging of the optically accessible experiment during these phases showed injector-generated hydrodynamic phenomena preceding the short-lived combustion instabilities. Finally, depending on the chamber configuration and operating conditions -primarily the momentum flux ratio -these events triggered high-frequency combustion instabilities. Consolidation of the data obtained from different hardware configurations highlighted the significant role of recessed injector elements in developing combustion instabilities.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/216587/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Influence of Injector and Chamber Design on LOX/CH4 Combustion Instabilities
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Martin, JanJan.Martin (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5050-2506192058314
Armbruster, WolfgangWolfgang.Armbruster (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4859-4173192058315
Börner, MichaelMichael.Boerner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3441-2869192058316
Hardi, JustinJustin.Hardi (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3258-5261NICHT SPEZIFIZIERT
Nakaya, ShinjiNICHT SPEZIFIZIERThttps://orcid.org/0009-0005-8099-4424NICHT SPEZIFIZIERT
Oschwald, MichaelMichael.Oschwald (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9579-9825NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:8 September 2025
Erschienen in:Journal of Propulsion and Power
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.2514/1.B40033
Verlag:American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA)
ISSN:0748-4658
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Steady State Combustion, Liquefied Natural Gas, Liquid Oxygen, Coaxial Injector, Thermoacoustic Combustion Instabilities, Hydrodynamics, Liquid Propellant Rocket Engine
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: Martin, Jan
Hinterlegt am:17 Sep 2025 08:17
Letzte Änderung:17 Sep 2025 08:17

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

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