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One-dimensional flow description for the combustion chamber of a scramjet / Eindimensionale Brennkammerbetrachtungen fuer ein Staustrahltriebwerk mit Ueberschallverbrennung

Authors
  • Kremer, F.G.J.
  • Deutsche Forschungsanstalt fuer Luft- un...
  • hochschule, technische
Publication Date
Jan 01, 1994
Source
OpenGrey Repository
Keywords
Language
German
License
Unknown

Abstract

A theoretical calculation model for the determination of the one-dimensional flow data in the combustion chamber of a scramjet is established. This model serves to improve the physical understanding of such flows in order to enable a more profound design of a scramjet combustor. It is shown, that the analytic notation of the continuity, momentum and energy equation for the non-constant area combustor is not useful to describe the physical relations. This is due to the unknown wall pressure integral, for which usually the formulation of the pressure-area power family, introduced by Crocco, is assumed. Therefore a model is established, which bases on the differential notation of the laws of conservation. This is solved using distribution functions and verified with experimental data. The model is used to quantify the influence of several parameters on the flow data. Finally design considerations for flight Machnumber 15 and off-design considerations for flight Machnumbers 5, 10 and 15 are performed. (orig.) / In der vorliegenden Arbeit wird ein dreidimensionales Rechenmodell fuer die Bestimmung der Stroemungsdaten in einer Ueberschallbrennkammer entwickelt. Dieses Modell soll dazu dienen, eine bessere Einsicht in die physikalischen Vorgaenge in solchen Brennkammern und somit bessere Voraussetzungen fuer den Entwurf zu erhalten. Die analytische Vorgehensweise, die auf der Integralform der Erhaltungssaetze basiert, zeigt sich wegen des unbekannten Wanddruckintegrals der erweiterten Brennkammer mit dem zur Loesung ueblicherweise benutzten Crocco-Ansatz als wenig geeignet, die physikalischen Zusammenhaenge innerhalb der Brennkammer richtig zu beschreiben. Deshalb wird ein Brennkammermodell ausgehend von den Erhaltungssaetzen in der differentiellen Schreibweise aufgebaut, das mit Hilfe von vorgegebenen Verteilungsfunktionen geloest wird und das mit Versuchsdaten im Einklang ist. Mit dem Rechenmodell wird der Einfluss einzelner Parameter ueber ihre Variation quantifiziert. Weiterhin werden Design-Betrachtungen fuer die Flugmachzahl 15 und Off-Design-Betrachtungen fuer die Flugmachzahlen 5, 10 und 15 durchgefuehrt. (orig.) / SIGLE / Available from TIB Hannover: RN 437(94-06) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische Informationsbibliothek / DE / Germany

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