Dieses Kapitel bietet kurze Beschreibungen der Triebwerken/Antriebssysteme, in denen detonative Verbrennung zur Steigerung der Leistung und des Wirkungsgrads eingesetzt werden kann. Pulsierende Detonation (PD) und kontinuierlich rotierende Detonation (CRD) Antriebssysteme bieten die höchste Verbesserung des mechanischen Wirkungsgrads sowie Reduzierung der Größe und -gewichts der Antriebssysteme. Da PD auch ein hohes Maß an Lärm und Vibrationen erzeugt, ist die wahrscheinlichste Anwendung solcher Triebwerke für den Antrieb von unbemannten Fahrzeugen und insbesondere für die Attitude Control Systems auf Satelliten und sogar auf Raumstationen, wo die Produktion von gasförmigem Wasserstoff und Sauerstoff mittels Wasserelektrolyse erreicht werden kann. Die vielversprechendste Anwendung ist jedoch die Anwendung der CRD auf alle Arten von Antrieben, von luftatmenden Gasturbinen und Turbojet-Triebwerken bis hin zu Raketen und kombinierten Zyklus-Antriebssystemen. Zusätzlich werden in diesem Kapitel auch numerische Modellierungen zur Untersuchung von Methoden zur Verbesserung der Gemischbildung, Detonationsinitiierung und Struktur von rotierenden Detonationswellen in verschiedenen Geometrien sowie zur Berechnung des Druckgewinns in der Detonationskammer und des mechanischen Wirkungsgrads vorgestellt. Auch die Vorteile der Verwendung von Wasserstoff als Treibstoff in solchen Antriebssystemen werden diskutiert und erste verfügbare Ergebnisse der Anwendung von Wasserstoff in zukünftigen Antriebssystemen werden präsentiert und diskutiert.

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Detonative Antriebstechnik

  • P. Wolański,
  • M. Kawalec,
  • K. Benkiewicz

摘要

Dieses Kapitel bietet kurze Beschreibungen der Triebwerken/Antriebssysteme, in denen detonative Verbrennung zur Steigerung der Leistung und des Wirkungsgrads eingesetzt werden kann. Pulsierende Detonation (PD) und kontinuierlich rotierende Detonation (CRD) Antriebssysteme bieten die höchste Verbesserung des mechanischen Wirkungsgrads sowie Reduzierung der Größe und -gewichts der Antriebssysteme. Da PD auch ein hohes Maß an Lärm und Vibrationen erzeugt, ist die wahrscheinlichste Anwendung solcher Triebwerke für den Antrieb von unbemannten Fahrzeugen und insbesondere für die Attitude Control Systems auf Satelliten und sogar auf Raumstationen, wo die Produktion von gasförmigem Wasserstoff und Sauerstoff mittels Wasserelektrolyse erreicht werden kann. Die vielversprechendste Anwendung ist jedoch die Anwendung der CRD auf alle Arten von Antrieben, von luftatmenden Gasturbinen und Turbojet-Triebwerken bis hin zu Raketen und kombinierten Zyklus-Antriebssystemen. Zusätzlich werden in diesem Kapitel auch numerische Modellierungen zur Untersuchung von Methoden zur Verbesserung der Gemischbildung, Detonationsinitiierung und Struktur von rotierenden Detonationswellen in verschiedenen Geometrien sowie zur Berechnung des Druckgewinns in der Detonationskammer und des mechanischen Wirkungsgrads vorgestellt. Auch die Vorteile der Verwendung von Wasserstoff als Treibstoff in solchen Antriebssystemen werden diskutiert und erste verfügbare Ergebnisse der Anwendung von Wasserstoff in zukünftigen Antriebssystemen werden präsentiert und diskutiert.