Ejector Enhanced Pulsejet Based Pressure Gain Combustors: An Old Idea with a New Twist (Nasa Technical Reports Server (Ntrs))
Es wird eine experimentelle Untersuchung der Druckverstärkungsverbrennung für die Anwendung in Gasturbinen beschrieben. Der Versuchsgegenstand besteht aus einem handelsüblichen Pulsjet mit Ventilen und einem optimierten Ejektor, die beide in einem Mantel untergebracht sind.
Die Kombination bildet eine effektive Brennkammer, in der der Gesamtdruck nur geringfügig ansteigt, im Gegensatz zu den üblichen Verlusten in herkömmlichen Brennkammern. Das Konzept der Verwendung eines Impulsstrahls für eine Verbrennung mit halbkonstantem Volumen (d. h.
mit Druckanstieg) ist zwar nicht neu, wohl aber die Kombination mit einem gut konzipierten Ejektor zur effizienten Durchmischung des Nebenstroms.
Das Ergebnis ist eine Vorrichtung, die bisher einen Gesamtdruckanstieg von etwa 3,5 % bei einem Gesamttemperaturverhältnis, das dem moderner Gasturbinen entspricht, nachgewiesen hat. Dieses Druckverhältnis ist wesentlich höher als das, was bisher bei Verbrennungsexperimenten auf der Basis von Impulsstrahlen berichtet wurde.
Die Strömungsungleichförmigkeiten im stromabwärts gelegenen Teil des Geräts sind nachweislich wesentlich geringer als im Pulsjet selbst. Die Standardabweichung der gesamten Druckschwankungen, die unmittelbar stromabwärts des Ejektors gemessen wurden, betrug nur 5,0 % des Mittelwertes. Dieser glättende Aspekt der Vorrichtung ist für Anwendungen in Turbomaschinen von entscheidender Bedeutung, da die Turbinenleistung im Allgemeinen durch Strömungsungleichförmigkeiten und Unstetigkeiten negativ beeinflusst wird.
Der Versuchsaufbau wird beschrieben, und es werden Einzelheiten zu den Leistungsmessungen vorgestellt. Analysen, die die thermodynamischen Vorteile einer derartigen Drucksteigerung in einer Gasturbine aufzeigen, werden ebenfalls für verschiedene Triebwerkstypen bewertet. Es werden Fragen zur praktischen Entwicklung eines solchen Geräts erörtert, ebenso wie mögliche Emissionsminderungen, die sich aus der fetten Verbrennung des Impulsstrahls und der schnellen Vermischung (Quenching) in Verbindung mit instationären Ejektoren ergeben.
| ISBN: | 9781289253424 |
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| Sprache: | Englisch |
| Einband: | Taschenbuch |
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