Die instationären Strömungsvorgänge von kryogenen Treibstoffen in Raketentriebwerken werden mit Hilfe des Stromfadenmodells beschrieben. Da kryogene Treibstoffe während der Abkühlung eines Teiles der Triebwerksleitungen verdampfen können, wird die Strömung von Gasen, Zweiphasengemischen und Flüssigkeiten berücksichtigt. Zur numerischen Lösung der Erhaltungsgleichungen für den Stromfaden werden ein Charakteristikenverfahren und ein auf einer Näherungslösung des Riemann-Problems beruhendes Verfahren verwendet. Die praktische Anwendbarkeit des Simulationsmodells wird mit Hilfe folgender Beispiele gezeigt: Abkühlung eines Rohres mit einströmendem, flüssigem Wasserstoff, Startvorgang eines Nebenstrom-Raketentriebwerkes und schließen des Ventils in einer Förderleitung für flüssigen Sauerstoff. Die Simulationsrechnungen für das Nebenstrom-Raketentriebwerk zeigen, daß die Suche nach einer geeigneten Ventilsequenz für den Startvorgang besonders schwierig ist, wenn die Pumpenkennfelder einen labilen Bereich aufweisen. Mit Hilfe der Ergebnisse der Simulationsrechnungen können die Einflüsse der Ventilsequenz auf das Verhalten des gesamten Systems erläutert werden.
Zur numerischen Simulation des instationären Verhaltens von kryogenen Raketentriebwerken
Numercial simulation of non-stationary conditions in cryogenic rocket engines
1996
118 Seiten, 40 Bilder, 7 Tabellen, 57 Quellen
Theses
German
Berechnung von Raketentriebwerken
GWLB - Gottfried Wilhelm Leibniz Bibliothek | 1957
|Berechnung von Raketentriebwerken
TIBKAT | 1957
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