Ziel der Arbeit war es, aufbauend auf einer umfassenden Analyse vorhandener Testdaten ein Modell des Brennkammerprüfstandes des Lehrstuhls für Flugantriebe zu erstellen. Der Zweck des Modells ist die Vorhersage des Betriebsverhaltens, um vor Versuchsbeginn die Qualität der Testsequenz zu optimieren und mögliche Fehlerquellen auszuschließen. Insbesondere die beiden Regelventile, deren Zuströmbedingungen und deren teilweise stark nichtlineares Verhalten spielen dabei eine entscheidende Rolle. Ausgehend von der Steuersequenz, die auch zur automatischen Steuerung des Prüfstandes verwendet wird, sollen dabei sämtliche relevanten thermofluiddynamischen und mechanischen Abläufe simuliert werden, die zur korrekten Abbildung des Betriebsverhaltens erforderlich sind. Gleichzeitig sollte ein hoher Grad an Modularität erreicht werden, um einerseits einfach einzelne Komponenten des Modells zu konkretisieren und andererseits das Modell einfach auf einen geänderten Aufbau des Prüfstandes zu adaptieren. Als Plattform für die Umsetzung wurde Matlab/Simulink gewählt, da unter dieser Umgebung einerseits Testdaten und Auswerteroutinen verfügbar sind und andererseits vielseitige weitergehende Nutzungsmöglichkeiten für das Modell bestehen. Das Modell des Kerosinsystems liefert gute Näherungswerte für den Kerosinmassenstrom und die Druckverhältnisse in den Leitungsabschnitten. Bei den simulierten Temperaturen zeigt sich jedoch die Vernachlässigung des Einflusses des Fluidtransportes entlang der Leitung. Die daraus resultierende Einstellzeit, die das System braucht, um auf eine Änderung der Eingangsgröße zu reagieren, konnte nicht abgebildet werden. Bei der Modellierung des Blasenspeichers kam erschwerend hinzu, dass keinerlei Informationen über den Zeitraum, der zwischen Befüllung des Blasenspeichers und Versuchsbeginn, verfügbar sind und somit die währenddessen stattfindenden Temperaturausgleichsvorgänge keine Berücksichtigung finden konnten.


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    Titel :

    Experimentelle Modellbildung für das Betriebsverhalten eines Raketenbrennkammerprüfstands


    Beteiligte:

    Erscheinungsdatum :

    2011


    Format / Umfang :

    130 Seiten, Bilder, Tabellen, 42 Quellen



    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch