Hochfrequente Verbrennungsinstabilitäten in Raketenbrennkammern mit LOX/CH4 Spray-Verbrennung

Kurzfassung

Die Wechselwirkung zwischen akustischer Anregung und einem brennenden LOx/CH4 Spray wird in einer Modellbrennkammer untersucht. Über eine Sirene werden Druckschwankungen in den Brennraum eingekoppelt, die die Verbrennung akustisch anregen. Da jeder Versuch sowohl mit als auch ohne diese Sirene, aber sonst bei gleichen Betriebsbedingungen durchgeführt wurde, ist es möglich den Einfluss von akustischer Anregung auf die Verbrennung festzustellen. Der Vergleich zwischen Versuchen mit und ohne externe Anregung wird über den dynamischen Druck im Brennraum und die mit einer Hochgeschwindigkeitskamera aufgezeichnete OH-Flammenemission vorgenommen. Durch die zeitlich korrespondierende Messung von Druck und Flammenemission lässt sich ein Responsefaktor, das Verhältnis zwischen Emission- und Druckchwankung, bestimmen. Da die Lage der Eigenmoden durch die asymmetrische Geometrie der Brennkammer bei externer Anregung festgelegt ist, ermöglicht der Responsefaktor Schlussfolgerungen zu ziehen, ob die Wechselwirkung eher über den Druck oder über die Geschwindigkeit stattfindet.