Experimentelle Modellbildung für das Betriebsverhalten eines Raketenbrennkammerprüfstands:
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Verl. Dr. Hut
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IMAGE 1
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
1. EINLEITUNG 1
1.1. MOTIVATION 2
1.2. STAND DER TECHNIK 4
1.3. ZIELSETZUNG 7
2. ANALYSE DES RAKETENPRUEFSTAND 9
2.1. GRUNDLAGEN DER RAKETENANTRIEBE 9
2.1.1. EBENENBEZEICHNUNG IN EINEM RAKETENANTRIEB 9
2.1.2. LEISTUNGSPARAMETER DES TRIEBWERKS 9
2.1.3. WIRKUNGSGRADE 11
2.2. BESCHREIBUNG DER BRENNKAMMER UND DER VERSORGUNGSSYSTEME 13
2.2.1. DIE VERWENDETE BRENNKAMMER 13
2.2.2. DAS VERSORGUNGSSYSTEM 15
2.2.3. SENSORIK UND MESSKETTE 16
2.2.4. KALIBRIERUNG UND KORREKTUREN 17
2.2.5. MESSABWEICHUNGEN UND MESSUNSICHERHEIT 18
2.3. BESTIMMUNG DER LEISTUNGSPARAMETER 23
2.3.1. KAMMERMASSENSTROEME UND MISCHUNGSVERHAELTNIS 24
2.3.1.1. DIE KENNLINIE DES SAUERSTOFFVENTILS 25
2.3.1.2. DIE KENNLINIE DES KEROSINVENTILS 28
2.3.1.3. BESTIMMUNG VON MISCHUNGSVERHAELTNIS UND GESAMTMASSEN- STROM 30
2.3.2. DRUCKABFALL UEBER DEM INJEKTOR 30
2.3.3. WAERMESTROEME UEBER DIE SYSTEMGRENZEN 34
2.3.3.1. BESTIMMUNG DES KUEHLWASSERMASSENSTROMS 34
2.3.3.2. BERECHNUNG DER WAERMESTROEME 35
2.3.3.3. DRUCKVERLUST UEBER DAS KUEHLSYSTEM 40
2.3.4. VERBRENNUNGSWIRKUNGSGRAD R] C, 41
3. SIMULINK MODELL 47
3.1. MODELLIERUNG DER STOFFDATEN 47
3.2. KERNKOMPONENTEN 48
3.2.1. OFFENES, DIABATES VOLUMEN 48
3.2.1.1. HERLEITUNG DER DIFFERENTIALGLEICHUNGEN 49
3.2.1.2. BESCHREIBUNG DES SIMULINK-BLOCKS 51
3.2.1.3. ANALYSE DES MODELLVERHALTENS 52
3.2.2. REIBUNGSBEHAFTETES FEDER-DAEMPFER-SYSTEM 54
3.2.2.1. BESCHREIBUNG DER ZUGRUNDE LIEGENDEN MODELLVORSTELLUNG . . 55
3.2.2.2. BESCHREIBUNG DES SIMULINK-BLOCKS 57
3.2.2.3. ANALYSE DES MODELLVERHALTENS 57
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1013303520
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
UE INHALTSVERZEICHNIS
3.2.3. DROSSELELEMENT 59
3.2.3.1. BESCHREIBUNG DES SIMULINK-BLOCKS 61
3.2.3.2. ANALYSE DES MODELLVERHALTENS 62
3.3. BESCHREIBUNG DES GESAMTEN PRUEFSTANDSMODELL 62
3.3.1. DIE SAUERSTOFFVERSORGUNG 63
3.3.1.1. GESAMTSYSTEM 63
3.3.1.2. DER DOMDRUCKMINDERER IM SAUERSTOFFSYSTEM 64
3.3.1.3. DAS SAUERSTOFFVENTIL 65
3.3.2. DIE KEROSINVERSORGUNG 67
3.3.2.1. GESAMTSYSTEM 67
3.3.2.2. DER BLASENSPEICHER 68
3.3.3. DAS TRIEBWERK 71
3.3.3.1. DER EINSPRITZKOPF 72
3.3.3.2. BERECHNUNG DES AN DIE KUEHLUNG ABGEGEBENEN WAERMESTROMS 73
3.3.3.3. BRENNKAMMER UND DUESE 74
3.4. ERGEBNISSE 75
3.4.1. GESAMTSYSTEM 75
3.4.2. SAUERSTOFFVERSORGUNG 78
3.4.3. KEROSINVERSORGUNG 81
3.4.4. KUEHLSYSTEM 81
4. ZUSAMMENFASSUNG 85
A. ANHANG 89
A . L. UEBERSICHT UEBER DIE VERWENDETEN SENSOREN 89
A.2. THERMOFLUIDDYNAMISCHE MODELLIERUNG 96
A.2.1. THERMODYNAMISCHE UND KALORISCHE ZUSTANDSGROESSEN 96
A.2.1.1. IDEALES GAS 97
A.2.1.2. THERMISCH IDEALES GAS 99
A.2.1.3. IDEAL INKOMPRESSIBLE FLUESSIGKEIT 100
A.2.1.4. IDEAL INKOMPRESSIBLE THERMISCHE FLUESSIGKEIT 102
A.2.1.5. REALES FLUID 102
A.2.1.6. ZUSTANDSGIEICHUNG NACH LEE UND KESLER 104
A.2.2. DIE KLASSENSTRUKTUR DER FLUIDMODELLIERUNG 111
A.3. ANSATZ FUER DIE LOESUNG DER LEE-KESLER-GLEICHUNG 117 |
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