Thermoakustische Kopplungsmechanismen in Flüssigkeitsraketentriebwerken:
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| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
München
Verl. Dr. Hut
2014
|
| Edition: | 1. Aufl. |
| Series: | Raumfahrt
|
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS V
ABBILDUNGSVERZEICHNIS IX
TKBELLENVERZEICHNIS ZV
NOMENKLATUR XVIL
1 EINLEITUNG 1
1.1 VERBRENNUNGSINSTABILITAETEN IN RAKETENBRENNKAMMEM 3
1.2 MONOMETHYLHYDRAZIN UND DISTICKSTOFFTETROXID ALS HYPERGOLE
TTEIBSTOFFKOMBINATION 5
1.3 MODELLIERUNGSANSATZ DES HYBRIDEN CFD/CAA-VERFAHRENS
.... 6
1.4 ANSATZ ZUR
BESTIMMUNG
DER FLAMMENANTWORT AUF AKUSTISCHE
AN
REGUNG 7
1.5 ZIELSETZUNG UND
GLIEDERUNG
DER
ARBEIT 8
2 GRUNDLAGEN DER VERBRENNUNG, STROEMUNGSBERECHNUNG UND THER-
MOAKUSTIK 11
2.1 GRUNDLAGEN DER VERBRENNUNG FLUESSIGER TREIBSTOFFE IN RAKETEN
BRENNKAMMERN 11
2.2 GRUNDGLEICHUNGEN DER STROEMUNGSBERECHNIMG MITTELS
CFD ... 13
2.2.1 GLEICHUNGEN UND MODELLE ZUR
BESCHREIBUNG
DER
KONTINU
IERLICHEN PHASE 14
2.2.2 GLEICHUNGEN UND
MODELLE ZUR
BESCHREIBUNG
DER
DISKRETEN
PHASE 19
2.2.3 DISKRETISIERUNG UND LOESUNGSVERFAHREN 24
2.3 EINFUEHRUNG
IN DIE
AKUSTIK VON
RAKETENBRENNKAMMEM 24
2.3.1 AKUSTISCHE MODEN
IN ZYLINDRISCHEN GEOMETRIEN 25
V
HTTP://D-NB.INFO/1059096269
INHALTSVERZEICHNIS
2.3.2 IHINSVERSALE MODEN 27
2.3.3 KONSEQUENZEN FUER
DIE BERECHNUNG
DER FLAMMENANTWORT 34
2.4 THERMOAKUSTISCHE KOPPLUNG
IN RAKETENBRENNKAMMERN 36
2.4.1 MODULATION DES
INJEKTORMASSENSTROMS 39
2.4.2 MODULATION DER ZERSTAEUBUNG 40
2.4.3 DIREKTE MODULATION
DER
VERDAMPFUNG
UND WAERMEFREISET
ZUNG 40
2.5 MODELLIERUNG
VON
FRANSFERFUNKTIONEN MIT
HILFE
VON
FILTERN ... 42
2.5.1 MODELLIERUNG
IM FREQUENZBEREICH 45
2.5.2 MODELLIERUNG
IM ZEITBEIEICH 47
2.5.3 BETRACHTUNG SPEZIELLER FILTERSTRUKTUREN 48
3 TESTFALLBESCHREIBUNG UND STATIONAERE STROEMUNG 51
3.1 BESCHREIBUNG
DES
TESTFALLS 51
3.2 ANALYSE
DER
STATIONAEREN STROEMUNG 57
4 MODULATION DES INJEKTORMASSENSTROMS 63
4.1 GRUNDLAGEN UND DEFINITION DER
ITANSFERFUNKTIONEN 63
4.1.1 DEFINITION DER
TRANSFERFUNKTIONEN 65
4.1.2 INJEKTORADMITTANZ BEI FLUESSIGKEITEN 67
4.2 ANREGUNG
VON MASSENSTROMSCHWANKUNGEN 69
4.3 DYNAMIK DER
VERDAMPFUNG UND
WAERMEFREISETZUNG 71
4.3.1 FREQUENZSPEKTRUM 71
4.3.2 BESTIMMUNG DER ITANSFERFIUIKTIONEN DER VERDAMPFUNG
UND WAERMEFREISETZUNG 72
4.3.3 GLEICHZEITIGE
ANREGUNG
BEIDER MASSENSTROEME 75
4.3.4 UEBERLAGERUNG
VON
FRANSFERFUNKTIONEN 77
4.3.5 SYSTEMANTWORT BEI UNTERSCHIEDLICHEN ANREGEAMPLITUDEN 79
4.3.6 DETAILANALYSE MITTELS
DMD 80
4.3.7 LASTPUNKTABHAENGIGKEIT BEI
SIMULTANER ANREGUNG 82
4.4 MODELLIERUNG
DER INJEKTORKOPPLUNG 84
4.5 ZUSAMMENFASSUNG 87
VI
INHALTSVERZEICHNIS
5 MODULATION DER ZERSTAEUBUNG 89
5.1 GRUNDLAGEN UND DEFINITION DER
TRANSFERFUNKTIONEN 89
5.1.1 DEFINITION DER
IHUISFERFUNKTIONEN 92
5.1.2 ANALYTISCHES
SCHLIESSUNGSMODELL 93
5.2 ANREGUNG
VON FLUKTUATIONEN DES
TROPFENSPEKTRUMS 96
5.3 DYNAMIK
DER
VERDAMPFUNG UND
WAERMEFREISETZUNG 97
5.3.1 FREQUENZSPEKTRUM 97
5.3.2 GETRENNTE ANREGUNG DER
DURCHMESSER 98
5.3.3 GLEICHZEITIGE
ANREGUNG
BEIDER
TROPFENSPEKTREN 102
5.3.4 UEBERLAGERUNG DER
ITANSFERFUNKTIONEN 104
5.3.5 SYSTEMANTWORT BEI UNTERSCHIEDLICHEN ANREGEAMPLITUDEN 105
5.3.6 DETAILANALYSE MITTELS
DMD 107
5.3.7 LASTPUNKTABHAENGIGKEIT BEI SIMULTANER ANREGUNG 108
5.4 MODELLIERUNG DER
ZERSTAEUBUNGSKOPPLUNG 110
5.5 ZUSAMMENFASSUNG -. 112
6 P-LNFLUM TRANSVERSALER GESCHWINDIGKEITSFLUKTUATIONEN AUF DIE VER
DAMPFUNG UND VERBRENNUNG 115
6.1 GRUNDLAGEN 116
6.2 ANREGUNG
VON TRANSVERSALEN GESCHWINDIGKEITSFLUKTUATIONEN . . 117
6.3 DYNAMIK
DER
VERDAMPFUNG UND
WAERMEFREISETZUNG 119
6.3.1 EINFLUSS AUF
DAS MITTLERE
STROEMUNGSFELD 119
6.3.2 ANALYSE DER
INTEGRALEN FLAMMENANTWORT 123
6.3.3 ANALYSE
DES FLAMMENSCHWERPUNKTES 131
6.3.4 DETAILLIERTE UNTERSUCHUNG DES
FLUKTUIERENDEN FELDES . . . 134
6.4 MODELLIERUNG DER
VERSCHIEBUNG 139
6.4.1 BETRACHTUNG EINES EINZELNEN INJEKTORS 139
6.4.2 MODELLIERUNG
DER
VERSCHIEBUNG
IN DER CAA 144
6.5 ZUSAMMENFASSUNG 147
7 DIREKTE MODULATION DER VERDAMPFUNG UND VERBRENNUNG DURCH FLUK
TUATIONEN DES DRUCKES UND DER AXIALEN GESCHWINDIGKEIT 149
7.1 GRUNDLAGEN ZUR DRUCKKOPPLUNG 150
7.2 ANREGUNG
VON DRUCKFLUKTUATIONEN 152
7.2.1 ANREGUNG
VON
DRUCKFLUKTUATIONEN MIT L-CHARAKTER . . . . 152
VII
INHALTSVERZEICHNIS
7.2.2 ANREGUNG
VON DRUCKFLUKTUATIONEN MIT
T-CHARAKTER . . . . 153
7.3 DYNAMIK
DER
VERDAMPFUNG
UND WAERMEFREISETZUNG 156
7.3.1 EINFLUSS AUF
DAS MITTLERE
STROEMUNGSFELD 156
7.3.2 FREQUENZSPEKTRUM 157
7.3.3 BETRACHTUNG DER INTEGRALEN ANTWORT 158
7.3.4 ANALYSE DER
AXIALEN
VERTEILUNG 165
7.3.5 DEFINITION VON
TRANSFERFUNKTIONEN 171
7.4 MODELLIERUNG
DER DRUCKKOPPLUNG 174
7.4.1 WAERMEFREISETZIMG
DER
VERBRENNUNGSREAKTION 176
7.4.2 WAERMEFIPEISETZUNG
DER DISSOZIATIONSREAKTION 179
7.5 ZUSAMMENFASSUNG 180
8 RELEVANZ DER EINZELNEN KOPPLUNGSMECHANISMEN 185
9 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 189
9.1 ZUSAMMENFASSUNG 189
9.2 AUSBLICK 191
A ANHANG: STOFFDATEN DER VERWENDETEN TREIBSTOFFE 193
B ANHANG: GRUNDLAGEN AKUSTIK 197
C ANHANG: VALIDIERUNG DES SIMULATIONSMODELLS 201
D ANHANG: ERGAENZUNGEN ZUR ANALYSE DER MITTLEREN STROEMUNG 209
E ANHANG: ERGEBNISSE DER GESCHWINDIGKEITSANREGUNG 213
F ANHANG: ERGAENZUNGEN ZUM DRUCKANREGEVERFAHREN 219
G ANHANG: VALIDIERUNG DER DRUCKANREGUNG 223
H ANHANG: WEITERE ERGEBNISSE BEI DRUCKANREGUNG 231
I ANHANG: VERZEICHNIS BETREUTER STUDIENARBEITEN 237
LITERATURVERZEICHNIS 239
VIII
|
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