Detonation Branching in a Pde with Liquid Hydrocarbon Fuel
Impuls-Detonationstriebwerke (PDE) machen sich den großen Massenstrom und den Druckanstieg zunutze, den eine Detonation im Vergleich zu einer Deflagration verursacht. Die PDE arbeitet mit einem Füll-Detonations-Ausstoß-Zyklus, und ihr Schub ist direkt proportional zur Zyklusfrequenz, so dass eine Verkürzung der Zykluszeit zu einem erhöhten Schub führt.
Diese Forschung hat gezeigt, dass der Detonationsteil des Zyklus verkürzt werden kann, indem eine verzweigte Detonation als Zündquelle verwendet wird, im Gegensatz zur Standard-Funkenzündung. Diese Forschungsarbeit war ein Meilenstein in der PDE-Entwicklung, denn während die Detonationsverzweigung bereits mit gasförmigem Wasserstoff als Kraftstoff erreicht wurde, war dies der erste Fall von Detonationsverzweigung mit flüssigem Kohlenwasserstoff als Kraftstoff. Ein Verdampfungssystem wurde eingesetzt, um den Kraftstoff zu verdampfen und mit dem Luftstrom zu mischen, so dass die PDE unter stöchiometrischen Bedingungen arbeiten konnte.
Die Forschungsarbeiten ergaben, dass die Detonationszündung bei der Verwendung von flüssigem Kohlenwasserstoffkraftstoff nicht nur möglich ist, sondern auch zu besseren Ergebnissen als bei der Funkenzündung führt.
Bei der Detonationszündung wird dem Zylinderkopf mehr Energie zugeführt als bei der Funkenzündung. Bei einer Taktfrequenz von 20 Hz und einem Äquivalenzverhältnis von 1,02 betrugen die Zündzeiten 5.
63 und 0. 19 ms und die Zeiten für den Übergang von der Verpuffung zur Detonation (DDT) betrugen 2. 36 bzw.
1. 03 ms für die funken- und detonationsgezündeten Schubrohre. Die gesamte Zeitersparnis im Detonationsteil des PDE-Zyklus für die Detonationszündung betrug 6,77 ms, was einer Zeitersparnis von 85 % bei der Zündung und der DDT-Zeit entspricht.
Diese Verkürzung der Zykluszeit führt zu einer beträchtlichen Schubsteigerung. Außerdem war die DDT in 83 % der Strecke abgeschlossen, was eine Verringerung der Rohrlänge und damit des Gesamtgewichts ermöglicht.
| ISBN: | 9781249587095 |
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| Sprache: | Englisch |
| Einband: | Taschenbuch |
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