DE2352568C3 - Verfahren und Impulsdetonations-Brennkammer zum periodischen detonierenden Verbrennen eines brennbaren Gemisches - Google Patents
Verfahren und Impulsdetonations-Brennkammer zum periodischen detonierenden Verbrennen eines brennbaren GemischesInfo
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- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine
Impulsdetonations-Brennkammer zum periodischen detonierenden Verbrennen eines brennbaren Gemisches
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 3.
Sie kann in Anlagen, in denen die chemische Energie eines Brennstoffs mit Hilfe von MHD-Generatoren in
elektrische Energie umgewandelt wird, verwendet werden, um eine periodische Lichtstrahlung, starke
Dichteschwankungen sowie einen Verbrennungsprozeß in Verbrennungsmotoren bzw. Brennkraftmaschinen zu
erzeugen.
Das detonierende Verbrennen eines brennbaren Gemisches ist bereits bekannt. Das detonierende
Verbrennen unterscheidet sich vom Deflagrations-Abbrennen
durch höhere Drücke, Temperaturen und Geschwindigkeiten der Verbrennungsprodukte, die bei
der Detonation von Gasen, wenn sich der Brennstoff unter normalen Anfangsbedingungen befindet, 30 at,
4000° K bzw. 100 m/s erreichen.
Die hohen Geschwindigkeiten beim detonierenden Verbrennen von Gasen von 3000 bis 4000 m/s
erschweren das kontinuierliche detonierende Verbrennen eines Brennstoffs in Brennkammern, da der
Brennstoff mit entsprechenden Geschwindigkeiten zugeführt werden muß. Zyklisches detonierendes
Verbrennen, das durch erreichbare Geschwindigkeiten,
mit denen die Brennkammer mit Brennstoff gefüllt wird, darauffolgendes zwangsweises Zünden und praktisch
augenblickliches, detonierendes Verbrennen des; Brennstoffs charakterisiert wird, ermöglicht es, diese Schwierigkeit
zu überwinden.
Unter Berücksichtigung der Wärmebelastung der
Brennkammer sowie auch beim MHD-Stromerzeugen, Erzeugen von Lichtstrahlung und bei anderen technischen
Anwendungsmöglichkeiten der Kammer kann das zyklische detonierende Verbrennen eine praktische
Bedeutung bei Frequenzen, die Werte von einigen 10 Hz und einigen 100 Nz erreichen, haben.
Eine bekannte Detonationsbrennkammer (US-PS 32 63 418) besteht aus einer Generatorkammer für
Detonationswellen und einer Brennkammer. Sie besitzt Zuleitungsdüsen für Brennstoff und Oxydationsmittel,
die an den Seitenwänden der Generatorkammer und der Brennkammer angeordnet sind, sowie eine elektrische
Zündkerze, die am geschlossenen Ende der Generatorkammer angebracht ist
Die bekannte Detonationsbrennkammer dient zum zyklischen Verbrennen von flüssigen und festen Brennbzw.
Kraftstoffen und Oxydationsmitteln nach dem Detonationsverfahren, um eine Zugkraft zu erzeugen.
Bekanntlich ist die Verwendung von flüssigen Brennstoffen und Oxydationsmitteln mit einer Reihe von
Besonderheiten verbunden, welche insbesondere auf deren Inkompressibilität und eine hohe latende
Verdampfungswärme zurückzuführen sind.
Gasförmige Brennstoffe und Oxydationsmittel sind am weitesten verbreitet und am einfachsten zu
handhaben. Das zyklische detonierende Verbrennen solcher Brennstoffe und Oxydationsmittel bei derartigen
Frequenzen führt zu Schwierigketten, die mit dem vorzeitigen Zünden des Brennstoffes beim Füllen der
Brennkammer verbunden sind, weil dieser hierbei mit durch ihn verdrängten Verbrennungsprodukten des
vorhergehenden detonierenden Verbrennungsvorganges in Kontakt gerät
Bei einem bekannten Verfahren zum detonierenden Verbrennen von gasförmigen Brennstoffen in Detonationsrohren
werden vor dem nächstfolgenden Füllen des Rohres mit Brennstoff die heißen Verbrennungsprodukte
entweder über die Rohrwände gekühlt oder mit Hilfe von Vakuumpumpen entfernt. Sowohl das eine als
auch das andere Verfahren benötigen viel Zeit. Dies hat zur Folge, daß das detonierende Verbrennen nur in aus
mehreren Sekunden und sogar Minuten bestehenden Perioden erfolgen kann.
Es ist ferner ein Verfahren zur Erhöhung des Drucks bei der Verbrennung von in einem einerseits offenen
Brennraum absatzweise eingeführtem und mittels Stoßwellenzündung entzündetem Gemisch bekannt-
geworden (vgl CH-PS 3 H 752), bei dem jeweils eine
gegenOber der Gemischmenge kleinere Menge Gas von unter der Zündtemperatur des Gemisches liegender
Temperatur zwischen die heißen Gase und die Gemischmenge gelagert wird, damit sich zwischen den s
Restgasen der vorhergehenden Verbrennung und dem frisch eingeführten Gemisch eine nicht zur Verbrennung
kommende, kältere Gasmenge befindet
Ahnlich ist es bskannt (vgl, US-PS 34 49 913), in einem
Verfahren zur Erzeugung einer Arbeitsmasse hoher kinetischer Energie getrennt eine verdrängbare inerte
Gasmasse und ein Brennstoff-Oxydationsmittel-Gemisch in eine Explosionskammer so einzuführen, daß
mindestens ein erster Teil der inerten Masse vor dem Brennstoff-Oxydationsmittel-Gemisch und ein weiterer
Teil der inerten Masse hinter demselben Gemisch angeordnet ist, so daß die Explosionskammer durch die
verdrängbare inerte Masse »gepolsjert« wird.
Diese bekannten Verfahren haben den Nachteil, daß ein gesondertes Gas zeitlich genau abgestimmt
zugeführt werden muß, um zwischen den rückströmenden Verbrennungsgasen und der neuen Füllung mit
brennbarem Gemisch eine unbrennbare Gasschicht einzulagern, so daß eine Frühzündung der nächsten
Ladung brennbaren Gemisches vermieden wird.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum periodischen detonierenden Verbrennen
eines brennbaren Gemisches und eine Impulsdetonations-Brennkammer zur Durchführung dieses Verfahrens
zu schaffen, bei denen in verhältnismäßig einfacher Weise eine unbrennbare Trennzone vor der nächsten
Ladung an brennbarem Gemisch erzeugt wird, so daß in diesem keine Frühzündung erfolgt und dadurch
Frequenzen der einzelnen detonierenden Verbrennungen von größenordnungsmäßig 100 Hz und eine
wesentlich höhere Leistung (Energieintensität bzw. -dichte) möglich sind.
Ein Verfahren zum periodischen detonierenden Verbrennen eines brennbaren Gemisches in einer
Brennkammer, wobei Brennstoff und Oxydationsmittel getrennt der Brennkammer zugeführt werden und
periodisch der Brennstoff gezündet wird, ist errindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet, daß die stoßartig in die Zuführungsleitungen durch eine kurzzeitige Druckerhöhung
in der Brennkammer eingepreßten Verbrennungsprodukte gekühlt werden.
Erfindungsgemäß wird also die Trennzone durch die ohnehin vorhandenen Verbrennungsprodukte selbst
erzeugt, die von selbst weyen ihres höheren Drucks in
die Zuführungsleitung strömen und dort nur gekühlt werden müssen, um durch Absenken ihrer Temperatur
eine Frühzündung der nächsten Ladung an brennbarem Gemisch zu verhindern. Da der Druck der Verbrennungsprodukte
im Laufe der Zeit ohnehin abnimmt, werden dann diese durch den neuen Brennstoff und das
neue Oxydationsmittel zurück in die Brennkammer gedrängt, wo die Verbrennungsprodukte die gewünschte
Trennzone bilden.
Die Ausbildung der Trennzone wird ferner dadurch gefördert, daß Brennstoff und Oxydationsmittel unter
verschiedenen Drücken der Brennkammer zugeführt werden.
Eine Impulsdetonations-Brennkammer (Pulsations-Brennkammer)
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer eigentlichen Brennkammer in
Form eines Brennrohrs, das an einem Ende geschlossen und am anderen Ende offen ist, und mit Zuführungsleitungen
für Brennstoff und Oxationsmittel ist erfindungsgemaß dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsleitungen
for Brennstoff und Oxydationsmittel Kühleinrichtungen zum Kühlen der Verbrennungsprodukte
haben, die durch eine kurzzeitige Druckerhöhung im Brennrohr beim detonierenden Verbrennen in die
Zuführungsleitungen gelangen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden durch die Ansprüche 4—7 angegeben.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren und ein Ausführungsbeispiel der Impulsdetonations-Brennkammer
unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung der Impulsdetonations-Brennkammer,
Fig.2—9 die Reihenfolge der Prozesse beim
periodischen detonierenden Verbrennen eines brennbaren Gemisches in der Brennkammer,
Fig. 10—13 die Reihenfolge der Prozesse beim periodisches/ Verbrennen eines brennbaren Gemisches
in der Brennkammer, wenn peric^-täch ein inertes
Material, z. B. Stickstoff eingelassen wird, und
Fig. 14 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Impulsdetonations-Brennkammer.
Die in F i g. 1 dargestellte Detonationsbrennkammer enthält ein Brennrohr 1, Zuführungsleitungen 2 für ein
Oxydationsmittel und eine Zuführungsleitung 3 für ein Brennstoff, Speiseeinrichtungen 4,5 zum Versorgen des
Brennrohrs 1 mit dem Oxydationsmittel und dem Brennstoff, eine Zündeinrichtung 6, Einrichtungen 7 zum
Kühlen der Zuführungsleitungen für Brennstoff und Oxydationsmittel sowie eine Leitung 8 mit einem Regler
9 zum Zuführen eines inertes Gases.
In den Speiseeinrichtungen 4, 5 zum Versorgen des Brennrohrs 1 mit Brennstoff und Oxydationsmittel
werden unterschiedliche Drücke aufrechterhalten. Es sei beispielsweise angenommen, daß der Druck des
Oxydationsmittels größer als der des Brennstoffs ist Das Oxydationsmittel 10 und der Brennstoff 11
gelangen in das Brennrohr 1, wo sie sich mischen und ein brennbares Gemisch 12 (F i g. 2) bilden. Durch Pfeile 13
wird in den Fig.2 bis 9 die Bewegungsrichtung des Brennstoffs 11 und des Oxydationsmittels 10 angegeben.
Fig.3 zeigt das Auslösen einer Detonationswelle. Weiterhin verbrennt (Fig.4) das hinter der Detonationswelle
14 befindliche brennbare Gemisch 12. Der Druck der Verbrennungsprodukte IS ist bedeutend
größer als der Ausgangsdruck in der Brennkammer und in den Zuführungsleitungen. F i g. 5 zeigt das Ausströmen
der Verbrennungsprodukte aus dem Brennrohr 1 sowie auch das stoßertige Einpressen derselben in die
Zuführungsleitungen durch eine Druckerhöhung in der Brennkammer. Die stoßanig in die Leitungen gepreßten
Ve-brcnnungsprodukte 15 werden mit Hilfe der Kühleinrichtungen 7 gekühlt Es ist zu beachten, daß die
Verbrennungsprodukte 15 mit geringerer Geschwindigkeit und weniger tief in die Leitung 2 mit einem höheren
Druck gepreßt werden. In dem Maße, in dem der Druck im Brennrohr 1 durch Ausströmen der Verbrennungsprodukte vermindert wird, ändert sich die Strömungsrichtung in der Leitung 2 mit dem höheren Druck in die
umgekehrte (F i g. 6). Die weitere Druckverminderung ruft eine Änderung der Strömungsrichtung in der
Leitung mit dem geringeren Druck, d. h. in der Leitung für den Brennstoff M, hervor (Fig.7). Die in den
Leitungen 2, 3 abgekühlten Verbrennungsprodukte 15 gelangen in das Brennrohr 1 und bilden eine Trennzone
16 (F ig. 8).
das Brennrohr zu strömen. Das Oxydationsmittel, das sich mit den gekühlten, aus der Brennstoffleitung
kommenden Verbrennungsprodukten mischt, kühlt die letzteren zusätzlich. Fig.9 zeigt,daß beide Brennstoffkomponenten
in das Brennrohr strömen und das brennbare Gemisch 12 bilden.
Das brennbare Gemisch 12 ist von den heißen Verbrennungsprodukten 15 des vorhergehenden Zyklus
durch die Trennzone 16 getrennt, die aus den Verbrennungsprodukten besteht, die auf eine Temperatur
abgekühlt sind, die unter der Entzündungstemperatur des brennbaren Gemisches liegt. Das Vorhandensein
einer solchen Trennzone verhindert, daß das in das Brennrohr gelangende brennbare Gemisch vorzeitig
entzündet wird. Dies wiederum ermöglicht, das Füllen des Brennrohrs mit Brennstoff zu beschleunigen und
Frequenzen bis 100 Hz zu erreichen, mit denen es gefüllt
und das brennbare Gemisch gezünüei wird.
Das Ausbilden der Trennzone, die die heißen Verbrennungsprodukte des vorhergehenden Zyklus und
die neu zuströmende Ladung des brennbaren Gemisches trennt, wird gefördert durch zwangsläufiges
Zuführen eines beliebigen inerten Gases, z. B. Stickstoffs, zum Brennrohr.
In diesem Fall wird der Stickstoff über die Leitung 8 dem Brennrohr 1 in der Nähe der Leitungen 2, 3 für
Oxydationsmittel und Brennstoff nach jedem detonierenden Verbrennungszyklus zugeführt.
Die im Brennrohr während der Periode zwischen den detonierenden Verbrennungszyklen eingespritzte Stickstoffmenge
sollte ausreichend sein, um eine so dicke Zone zu bilden, daß sie während ihres Durchgangs längs
des Brennrohres nicht zerwirbelt (zerstört) wird. Die Zonendicke sollte gleich dem 3- bis 4fachen Brennrohrdurchmesser
sein.
Die im Brennrohr beim Durchführen des Verfahrens vorlaufenden Prozesse werden verständlicher, wenn
ihre in Fig. 10, 11, 12, 13 dargestellte Reihenfolge betrachtet wird.
Das Oxydationsmittel 10 und der Brennstoff 11 werden über die Leitungen 2, 3 in das Brennrohr 1
geleitet, wo sie das brennbare Gemisch 12 bilden.
Im brennbaren Gemisch wird eine Detonationswelle gezündet Die Detonationswelle 14 (F i g. 11) breitet sich
im brennbaren Gemisch 12 aus. Infolge ihres hohen Drucks werden die Verbrennungsprodukte stoßartig in
die Leitungen für Brennstoff und Oxydationsmittel eingepreßt, wo die Verbrennungsprodukte mit Hilfe von
Wärmeaustauschern gekühlt werden. Fig. 12 zeigt das Ausströmen der Vvrbrennungsprodukte aus dem
Brennrohr.
Infolge der Druckverminderung beginnen die in den Leitungen abgekühlten Verbrennungsprodukte in das
Brennrohr zu strömen. Gleichzeitig wird zwangsweise dem Brennrohr ein inertes Material 17, z. B. Stickstoff,
zugeführt, das sich mit den gekühlten Verbrennungsprodukten mischt und sie zusätzlich abkühlt Die abgekühlten
Verbrennungsprodukte 15 und der Stickstoff bilden eine Trennzone 18, welche die heißen Verbrennungsprodukte des vorhergehenden Zyklus und die neu
zuströmenden Brennstoff- und Oxydationsmittelchargen trennt
Es ist offensichtlich, daß die Trennzonen zwischen den heißen Verbrennungsprodukten des vorhergehenden
Zyklus und den neu zuströmenden Brennstoff- und Oxydationsmittelladungen durch Kühlen der Verbrennungsprodukte
in den Leitungen und/oder mit Hilfe des Effekts, der beim Erzeugen von voneinander unterschiedlichen
Drücken in den Speiseeinrichtungen der Brennkammer entsteht, ggf. unter zusätzlicher, periodischer
Zwangszufuhr eines unbrennbaren Materials, erzeugt werden können.
Nachstehend wird eine Impulsdetonations-Brennkammer
(Fig. 14) ausführlich beschrieben, die ein Brennrohr 1 enthält, das in Form eines einseitig offenen
Metallrohrs ausgeführt ist, dessen Länge mindestens gleich dem 40- bis 60fachen Rohrdurchmesser ist. Am
ίο geschlossenen Ende des Brennrohrs 1 sind Zuführungsleitungen 2,3 für Oxydationsmittel und Brennstoff sowie
eine Leitung 8 (Fig. 1) zum Zuführen von inertem Gas eingesetzt. Die Leitungen sind aus einem Werkstoff
hoher Wärmeleitfähigkeit, z. B. Kupfer, gefertigt. Die
is sich an das Brennrohr 1 anschließenden Leitungsabschnitte
sind von Kühleinrichtungen 7 umgeben, die als Rippenwärmeaustauscher ausgeführt sind. In der Nähe
iji au\.fi 1.1!
elektrische Zündkerze 6 für das brennbare Gemisch
jo eingesetzt. Das Brennrohr 1 und die Abschnitte der
Leitungen 2,3, die sich daran anschließen, befinden sich in einem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse 19. Zum
besseren Kühlen der Leitungen und des Brennrohrs 1 wird das Gehäuse 19 mit Wasser gefüllt, das
ununterbrochen über einen Zuflußstutzen und einen Abflußstutzen zirkuliert.
Nach deii. Zünden des gasförmigen, im Brennrohr 1
eingeschlossenen brennbaren Gemisches geht das Verbrennen nicht sofort in Klopfbetrieb über, sondern
erst, nachdem die Verbrennungsfront einen Beschleunigungsabschnitt
passiert. Die Länge eines solchen Abschnitts hängt von der Gemischzusammensetzung
dem Rauhigkeitsgrad der Brennrohrwände, der Leistung der Zündquelle sowie vom Abstand zwischen der
Das Entstehen einer Detonationswelle wird durch das Entstehen einer Retonationswelle (reflektierten Welle]
begleitet, welche aus einer Druckwelle besteht die sich in den Verbrennungsprodukten in umgekehrter Riehtung
zur Detonationswelle fortpflanzt und Verbrennungsprodukte mitreißt.
Im gegebenen Fall wird die durch die Retonations
welle hervorgerufene Bewegung der Verbrennungsprodukte zu deren stoßartigem Einpressen in die Zuführungsleitungen
2, 3 des Brennrohres 1 verwendet wc diese Produkte mit Hilfe der Kühleinrichtungen 7 au]
eine Temperatur unter der Entzündungstemperatur des brennbaren Gemisches abgekühlt werden.
der Kühleinrichtungen 7 noch von den Durchmessen der Leitungen 2, 3 und davon ab, wie tief die
Verbrennungsprodukte in die Leitungen eingepreßt werden.
Leitungen 2, 3 sowie vom Verhältnis der Länge de: Abschnitts des Brennrohrs 1, den die Verbrennungs
front beim Klopfbetrieb passiert, zur Länge de! Beschleunigungsabschnitts ab. Um die Einpreßtiefe zi
vergrößern und die Zeitdauer, in der sich dif Verbrennungsprodukte in den Leitungen befinden, zi
verlängern, muß dieses Verhältnis erhöht und dei Gesamtdruck in den Leitungen vermindert werden.
Die Länge des Beschleunigungsabschnitts ist bein Entzünden eines gasförmigen Brennstoffs am geschlos
senen Ende von rauhen Brennrohren bei Verwendunj von den am häufigsten benutzten Gemischen (Methan
Sauerstoff, Propan-Sauerstoff, Wasserstoff-Sauerstoff gleich dem 8- bis lOfachen Rohrdurchmesser. Durch dii
vorhandenen, zum Einführen der Leitungen 2, 3 dienenden Öffnungen im geschlossenen Ende des
Brennrohrs 1 wird dieser Abstand auf 20 bis 30 Durchmesser bei einer Gesamtfläche dieser öffnungen,
die gleich der Querschnittsfläche des Brennrohrs 1 ist, vergrößert. Hierbei sollte, um ein zweckmäßiges
Verhäim's der Detonationsabschnittlänge zur Beschleunigungsabschnittlänge
zu gewährleisten, das Brennrohr 1 eine Mindestlänge von 40 bis 60 Durchmessern besitzen.
Um den Einflull der Öffnungen auf die Länge des Beschleunigungsabschnitts zu vermindern, sollten sich
die Einführungen der Leitungen 2,3 an den Seitenwänden des Brennrohrs 1 befinden. Eine übermäßige
Verminderung der Gesamtfläche der Querschnitte der Leitungen 2, 3 ruft bei einer vorgegebenen Brennstoffmenge
einen erhöhten Gesamldruck an den Leitungen hervor. Dieser Druck sollte, damit die Verbrennungsprodukte in die Leitungen des Brennrohrs eingepreßt
werden können, geringer als der Druck hinter der Retonationswelle sein (wobei letzterer ungefähr zehnmal
höher als der Anfangsdruck des frischen Gemisches im Brennrohr ist). Bei Zufuhr der Brennstoffkomponenten
mit annähernd Atmosphärendruck und bei einem Verhältnis der Länge des Detonationsabschnitts zur
Länge des Beschleunigungsabschnitts von 2 bis 3 entsteht eine Einpreßtiefe, welche ungefähr gleich der
Brennrohrlänge ist. Daher sollten die gekühlten Abschnitte der Rohrleitungen zum Zuführen von
Brennstoff und Oxydationsmittel zum Brennrohr ungefähr gleich der Brennrohrlänge sein.
Da die Brennstoffkomponenten direkt im Brennrohr gemischt werden, ist die periodisch wirkende Zündquelle
an einer Stelle anzuordnen, an der die Komponenten hinreichend gut miteinander vermischt sind. Andererseits
sollte, um den Beschleunigungsabschnitt zu vermindern, die Zündquelle sich in unmittelbarer Nähe
vom geschlossenen Ende befinden. Im optimalen Fall wird die Zündqiicllc in einem Abstand gleich dem 3- bis
5fachen Durchmesser vom geschlossenen F.nde angeordnet.
Um eine Stagnationszone am geschlossenen Brennrohrende
zu vermeiden, sollten die /uführungsleiiungen für die Brennstoffkoinponenlen in einem Abstand von
höchstens 1 bis 2 Durchmessern vom geschlossenen Ende münden, wobei der aus den Leitungen kommende
ίο Gasstrom auf die Rohrhinterwand zu leiten ist.
Die Impulsdetonations-Brennkammer ermöglicht in bezug auf Geschwindigkeit, Temperatur und Druck
modulierte Ströme der Verbrennungsprodukte gasförmiger Brennstoffe mit hohen Spitzenwerten dieser
Γ5 Parameter und mit Frequenzen, die ein praktisches
Interesse besitzen. Als Brennstoff können Propan, Methan, Natur- oder Erdgas, Wasserstoff usw. verwendet
werden. Ais Oxydationsmittel dient Sauerstoff oder Luft. Beim Verbrennen von Erdgas und Methan kann
Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherte Luft verwendet werden. Die zyklische Arbeitsweise der
Kämmet erfordert niedrige Durchschnittstemperaturen und -drücke in der Brennkammer. Die niedrigen
Durchschnittstemperaturen der Verbrennungsprodukte haben niedrige Temperaturen der Kammerwände zur
Folge, was bei hohen Spitzentemperaturen und -geschwindigkeiten der Verbrennungsprodukte von
besonderer Bedeutung beim MHD-Erzeugen von Elektroenergie ist.
Die niedrigen Durchschnittsdrücke in der Brennkammer,
die nur wenig über dem atmosphärischen Druck zu liegen brauchen, ermöglichen es, ohne Hochdruckverdichter
zum Zuführen der Brennstoffkomponenten zur Brennkammer auszukommen. Die Frequenz der aufeinanderfolgenden
impulsartigen Verbrennungsproduktströme kann leicht durch die Folgefrequenz der elektrischen Zündimpulse geregelt werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Verfahren zum periodischen detonierenden
Verbrennen eines brennbaren Gemisches in einer S Brennkammer, wobei Brennstoff und Oxydationsmittel
getrennt der Brennkammer zugeführt werden und periodisch der Brennstoff gezündet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die stoßartig in die Zuführungsleitungen durch eine kurzzeitige
Druckerhöhung in der Brennkammer eingepreßten Verbrennungsprodukte gekühlt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Brennstoff und Oxydationsmittel unter verschiedenen Drücken der Brennkammer zügeführt
werden.
3. Impulsdetonations-Brennkammer zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit
einer eigentlichen Brennkammer in Form eines Brennrohrs, c&>
an einem Ende geschlossen und am anderen Ends offen ist, und mit Zuführungsleitungen
für Brennstoff und Oxydationsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsleitungen (3, 2)
für Brennstoff und Oxydationsmittel Kühleinrichtungen (7) zum Kühlen der Verbrennungsprodukte
haben, die durch eine kurzzeitige Druckerhöhung im Brennrohr (1) beim detonierenden Verbrennen in die
Zuführungsleitungen (3,2) gelangen.
4. Impulsdetonations-Brennkammer nach Anspruchs,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsleitungen {% 2) für Brennstoff und Oxydationsmittel
in die Seitenwände des Brennrohrs (1) in einem Abstand von höchstens 1 bis 2 Durchmessern
des Brennrohrs (1) von dessen geschlossenem Ende unter einem Winkel von ungefähi 60° zur Brennrohr-Längsachse
eingesetzt sind.
5. Impulsdetonations-Brennkammer nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zündeinrichtung (6) im Brennrohr (1) im Abstand von 3 bis 5 Durchmessern des Brennrohres
(1) von dessen geschlossenem Ende angeordnet ist
6. Impulsdetonations-Brennkammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtungen
(7) zum Kühlen der in die Zuführungsleitungen (3, 2) für Brennstoff und Oxydationsmittel
gelangenden Verbrennungsprodukte Wärmeaustauscher sind, deren jeder an der Außenfläche jeder
Zuführungsleitung (3, 2) an deren Eintrittsstelle in das Brennrohr (1) angeordnet ist
7. Impulsdetonations-Brennkammer nach An- so
spruche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge
des gekühlten Abschnitts der Zuführungsleitungen (3, 2) für Brennstoff und Oxydationsmittel ungefähr
gleich der Länge des Brennrohrs (1) ist
55
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732352568 DE2352568C3 (de) | 1973-10-19 | 1973-10-19 | Verfahren und Impulsdetonations-Brennkammer zum periodischen detonierenden Verbrennen eines brennbaren Gemisches |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732352568 DE2352568C3 (de) | 1973-10-19 | 1973-10-19 | Verfahren und Impulsdetonations-Brennkammer zum periodischen detonierenden Verbrennen eines brennbaren Gemisches |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2352568A1 DE2352568A1 (de) | 1975-04-30 |
DE2352568B2 DE2352568B2 (de) | 1977-08-25 |
DE2352568C3 true DE2352568C3 (de) | 1978-04-20 |
Family
ID=5895925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732352568 Expired DE2352568C3 (de) | 1973-10-19 | 1973-10-19 | Verfahren und Impulsdetonations-Brennkammer zum periodischen detonierenden Verbrennen eines brennbaren Gemisches |
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-
1973
- 1973-10-19 DE DE19732352568 patent/DE2352568C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2352568B2 (de) | 1977-08-25 |
DE2352568A1 (de) | 1975-04-30 |
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