DE3835489A1 - Use of additive mixtures as a means for increasing the vaporisation rate and combustion rate and also the combustion stability of liquid propellants and fuels injected into rocket combustion chambers or high-performance combustion installations - Google Patents

Use of additive mixtures as a means for increasing the vaporisation rate and combustion rate and also the combustion stability of liquid propellants and fuels injected into rocket combustion chambers or high-performance combustion installations

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Abstract

Additive mixtures which consist of a) organic compounds with highly conjugated pi -bond systems and longwave main absorption bands in the wavelength range from about 350 to 1200 nm, b) organic surface-active substances and c) organic solvents and suspending agents for the components a and b, are used as agents for increasing the vaporisation rates and combustion rates and also the combustion stabilities of liquid propellants or fuels and oxidisers for rocket engines or other high-performance combustion installations which are likewise operated with liquid fuels and in which there are combustion problems comparable to those in rocket engines and caused by disturbances in energy transfer. The additive mixtures are injected into the combustion chamber together with the propellants or fuels and the oxidisers with uniform distribution, which is as symmetrical as possible, in a geometrically optimum manner in accordance with defined economical methods. Owing to their property of exchanging radiation energy, highly conjugated pi -bond systems effect in combination with surface-active substances faster, more uniform activations of major fractions of molecules participating in the combustion up to the stage of the state ready for reaction, which is tantamount to enhanced stabilisation of the combustion process.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von aus gelb bis tiefschwarz gefärbten organischen Verbindungen mit hochkonjugierten π-Bindungssystemen, grenzflächenaktiven organischen Stoffen und organischen Lösungs- oder Suspensionsmitteln bestehenden Additivmischungen als Mittel zur Erhöhung der Verdampfungs- und Verbrennungsgeschwindigkeiten von flüssigen Treib- und Brennstoffen, gegebenenfalls auch des flüssigen Oxidators sowie zur daraus resultierenden Erhöhung der Stabilität des in Raketenbrennkammern und ähnlichen Hochleistungsbrennanlagen ablaufenden Verbrennungsvorganges.The invention relates to the use of additive mixtures consisting of yellow to deep black colored organic compounds with highly conjugated π- binding systems, surface-active organic substances and organic solvents or suspending agents as agents for increasing the evaporation and combustion rates of liquid fuels, including, if appropriate, the liquid Oxidators and the resulting increase in the stability of the combustion process taking place in rocket combustion chambers and similar high-performance combustion plants.

Allgemein und aus der Patentliteratur ist es zwar bekannt, organische Farbstoffe mit hochkonjugierten π-Bindungssystemen, insbesondere Azofarbstoffe, Disazofarbstoffe oder Anthrachinonfarbstoffe als Zusatzstoffe zum Anfärben von Treibstoffen, insbesondere Düsentreibstoffen, Vergasertreibstoffen, von Dieselölen, Gasölen und Heizölen etc. für Zwecke der Kennzeichnung, Markierung oder Klassifizierung von Mineralöl- oder Syntheseprodukten zu verwenden (vergleiche auch DE-PS 15 45 246, GB-PS 11 08 981, US-PS 34 76 500, 34 94 714, 40 09 008, 40 49 393, 40 56 367, 40 82 501, 43 15 756, DE-AS 22 11 182, 23 33 358), jedoch ist der einschlägigen Literatur nicht die erfindungsgemäße Verwendung von gefärbten organischen Verbindungen in Kombination mit grenzflächenaktiven Stoffen zu entnehmen, der eine gänzlich andere Aufgaben- und Problemstellung zugrunde liegt.In general and from the patent literature, it is known to use organic dyes with highly conjugated π- binding systems, in particular azo dyes, disazo dyes or anthraquinone dyes, as additives for coloring fuels, in particular jet fuels, gasoline fuels, diesel oils, gas oils and heating oils, etc. for the purposes of labeling, marking or to use classification of mineral oil or synthetic products (see also DE-PS 15 45 246, GB-PS 11 08 981, US-PS 34 76 500, 34 94 714, 40 09 008, 40 49 393, 40 56 367, 40 82 501, 43 15 756, DE-AS 22 11 182, 23 33 358), but the relevant literature does not show the use according to the invention of colored organic compounds in combination with surface-active substances, which is based on a completely different task and problem .

Ein Problem, welches die Fachwelt bisher noch nicht befriedigend lösen konnte, ist der oftmals nicht störungsfreie Ablauf des Verbrennungsvorganges in den Brennkammern von Flüssigkeitsraketen. Art, Umfang, Ursachen und Auswirkungen jeweils auftretender Störungen können sehr unterschiedlicher, eventuell auch komplexer Natur sein. Paralleles oder aufeinanderfolgendes Auftreten verschiedenartiger Störungen bewirken unter Umständen, bisweilen in synergistischen Effekten, das Ausfallen wichtiger Funktionselemente, sogar Aggregate, die im Falle der Triebwerke für Flüssigraketen zum Scheitern einer Raumflugmission führen können. Die Vielfältigkeit der Störungsquellen und die sich potentiell aus ihnen ergebenden fehlerhaften Verfahrensabläufe mit ihren negativen technischen und wirtschaftlichen Konsequenzen machen es erforderlich, jedwede Möglichkeit der Beseitigung der Ursachen für die gestörten technischen Funktionen, zumindest aber der Verringerung der Störanfälligkeit der einzelnen Funktionseinheiten voll auszuschöpfen.A problem that the experts have not yet encountered was often not a satisfactory solution trouble-free sequence of the combustion process in the Combustion chambers of liquid rockets. Type, scope, Causes and effects of malfunctions that occur can be very different, possibly also be complex in nature. Parallel or successive  Cause various disorders to occur possibly, sometimes in synergistic effects, the failure of important functional elements, even aggregates, which in the case of liquid rocket engines for Failure of a space mission can result. The diversity of sources of interference and which can potentially resulting from faulty procedures its negative technical and economic consequences make it necessary any possibility of Eliminate the causes of the disrupted technical Functions, but at least reducing the susceptibility to faults to fully utilize the individual functional units.

Ein relevantes Funktionssystem in Triebwerken für Flüssigkeitsraketen stellen der flüssige Treibstoff bzw. Brennstoff und der flüssige Oxidator in Verbindung mit dem Fördersystem für die genannten Flüssigkeiten, mit den Einspritzvorrichtungen und der Brennkammer dar. In diesem und durch dieses System erfolgt der entscheidende Prozeß bei der Inbetriebnahme einer Rakete, nämlich die Verbrennung. In der Brennkammer treten häufig störende Schwingungen mit bisweilen stark anwachsender Amplitude in den verschiedenen Frequenzbereichen auf, die zu einer Instabilität der Verbrennung mit der möglichen Folge einer Zerstörung des Triebwerks führen können.A relevant functional system in engines for liquid rockets represent the liquid fuel and the liquid oxidizer in conjunction with the Conveying system for the liquids mentioned, with the Injectors and the combustion chamber. In this and through this system the crucial process takes place when starting a rocket, namely the combustion. Disturbing vibrations often occur in the combustion chamber with sometimes strongly increasing amplitude in the different Frequency ranges leading to instability of the Incineration with the possible consequence of destruction of the Engine can lead.

Durch Wechselwirkung zwischen dem Brennkammerdruck und dem Einspritzsystem entstehen niederfrequente Schwingungen (Frequenz <100 Hz, "chugging" = Husten). Diese verschwinden, wenn der Überdruck im Einspritzsystem gleich dem halben Brennkammerdruck oder größer ist. Mit wachsendem Brennkammerdruck und mit wachsendem Förderdruck steigt hingegen die Frequenz der Schwingungen, und ihre Amplitude fällt. Frequenz und Amplitude sind ferner von der qualitativen und quantitativen Zusammensetzung der Treibstoffe bzw. Treibstoffmischungen sowie von der charakteristischen Länge der Brennkammer abhängig. By interaction between the combustion chamber pressure and the Injection systems generate low-frequency vibrations (Frequency <100 Hz, "chugging" = cough). These disappear if the pressure in the injection system is equal to that half combustion chamber pressure or greater. With growing Combustion chamber pressure and with increasing delivery pressure increases however, the frequency of the vibrations and their amplitude falls. Frequency and amplitude are also of the qualitative and quantitative composition of the fuels or fuel mixtures as well as the characteristic Length of the combustion chamber depends.  

Niederfrequente Schwingungen entstehen aus folgendem Grund: Der in die Brennkammer eingespritzte Treibstoff verbrennt nicht sofort, sondern er muß zuerst verdampfen und auf die Zündtemperatur erwärmt werden. Die hierfür benötigte Zeitdifferenz, die sog. Laufzeit ist nach von KÁRMÁN die Ursache der niederfrequenten Schwingungen für den Fall, daß sie einen bestimmten Betrag erreicht oder ihn überschreitet. Die Laufzeit τ ist ja keine Konstante, sondern vom Zustand in der Brennkammer abhängig.Low frequency vibrations occur for the following reason: The fuel injected into the combustion chamber does not burn immediately, but must first evaporate and be warmed to the ignition temperature. According to KÁRMÁN, the time difference required for this, the so-called running time, is the cause of the low-frequency vibrations in the event that it reaches a certain amount or exceeds it. The running time τ is not a constant, but depends on the state in the combustion chamber.

Wenn durch irgendeinen Mechanismus die akustischen Eigenschwingungen der Gassäule in der Brennkammer angeregt werden, entstehen hochfrequente Schwingungen, also Schallwellen (Frequenzen <1000 Hz, "screaming" = Kreischen). Für die auftretenden Frequenzen gelten dann annähernd die für eine schwingende Gassäule existierenden Gesetze. Die Gassäule in der Brennkammer kann in Richtung der Achse oder senkrecht dazu schwingen entsprechend N · L=const. für Longitudinalwellen und N · D=const. für Querschwingungen (N = Frequenz, L = Länge, D = Durchmesser). Am gefährlichsten sind die Querwellen, die im allgemeinen zur raschen Zerstörung des Triebwerkes führen. Die Amplitude der Schwingungen nimmt mit steigendem Druck ab, doch ist die Abhängigkeit schwächer als bei niederfrequenten Schwingungen. Bei kleinen Kammerlängen nimmt die Amplitude mit der Kammerlänge zu, um von einer bestimmten Kammerlänge an wieder kleiner zu werden und schließlich gegen Null zu konvergieren.If the acoustic natural vibrations of the gas column in the combustion chamber are excited by any mechanism, high-frequency vibrations arise, i.e. sound waves (frequencies <1000 Hz, "screaming" = screeching). The laws existing for a vibrating gas column then approximately apply to the frequencies that occur. The gas column in the combustion chamber can oscillate in the direction of the axis or perpendicular to it according to N · L = const. for longitudinal waves and N · D = const. for transverse vibrations (N = frequency, L = length, D = diameter). The most dangerous are the transverse shafts, which generally lead to the rapid destruction of the engine. The amplitude of the vibrations decreases with increasing pressure, but the dependency is weaker than with low-frequency vibrations. With small chamber lengths, the amplitude increases with the chamber length in order to decrease again from a certain chamber length and finally to converge towards zero.

In zahlreichen theoretischen und experimentellen Arbeiten hat man versucht die Erscheinungen der Verbrennungsinstabilität zu analysieren. Eine vollständige mathematische Erfassung des Phänomens konnte zwar bisher noch nicht ermöglicht werden, aber ein gutes qualitatives Verständnis dieser so außerordentlich komplexen Vorgänge vermittelten die Ergebnisse dieser Arbeiten schon. In diesem Zusammenhang wird auf die Arbeiten von CROCCO, STRAHLE, v. KÁRMÁN und LEVINE hingewiesen. Nach unserer heutigen Vorstellung ist jedes laufende Triebwerk ein vielfältig schwingendes System, bei welchem die in der Brennkammer enthaltene Gasmasse meist mit einem ganzen Spektrum von Schwingungen oszilliert. Um zu verhindern, daß diese Schwingungen über das zulässige Maß hinaus anwachsen, sind verschiedene Methoden in Gebrauch. Beispielsweise hat man bei Flüssigkeitsraketen hinter dem Einspritzkopf Blenden angebracht, die verhindern sollen, daß die eingespritzten Strahlen durch die Schwingungen der Gassäule versprüht und gemischt werden und auf diese Weise den Verbrennungsvorgang negativ beeinflussen. Man nimmt auch an, daß sie über eine Verringerung der Amplitude wirksam werden. Auch hypergolisierende Zusätze in sehr geringen Mengen, wie z. B. Lithiumzusätze zu Ammoniak, können den Chemismus der Verbrennungsreaktion verändern. Jedoch ist ihre Wirkung, zumindest auf hochfrequente Schwingungen noch umstritten.In numerous theoretical and experimental works one has tried the phenomena of combustion instability analyze. A complete mathematical recording of the phenomenon has so far been possible not yet possible, but a good one  qualitative understanding of this extremely complex Processes already conveyed the results of this work. In this context, the work of CROCCO, RAYS, v. KÁRMÁN and LEVINE pointed out. After our Today's notion, every running engine is a diverse one vibrating system, in which the in the combustion chamber contained gas mass usually with a whole spectrum oscillated by vibrations. To prevent this Vibrations grow beyond the permissible level different methods in use. For example, you have for liquid rockets, behind the injection head attached, which are to prevent the injected Rays sprayed by the vibrations of the gas column and be mixed and in this way the combustion process influence negatively. It is also believed that they have a Reduction in amplitude will take effect. Even hypergolizing Additions in very small amounts, such as. B. lithium additives too ammonia, the chemistry of the combustion reaction change. However, their effect is, at least high-frequency vibrations still controversial.

Um die Problematik des Verbrennungsmechanismus und den Ursachen/ Wirkungskomplex der Destabilisierung der Verbrennung in der Brennkammer besser verstehen zu können, ist es zweckmäßig, bestimmte Grundtatsachen aufzuzeigen.To the problems of the combustion mechanism and the causes / Complex effect of destabilization of combustion in the combustion chamber to understand better, it is useful to show certain basic facts.

Für die Erzeugung eines wirksamen, schnellen Antriebsstrahles durch Verbrennen des flüssigen Brennstoffes (flüssiger Wasserstoff, Hydrazin, Dimethylhydrazin, flüssiger Ammoniak, Kerosin) mit flüssigem Sauerstoff soll die Verbrennung so schnell und so vollständig wie möglich bei einem möglichst hohen Druck und bei einer möglichst hohen Temperatur erfolgen. Voraussetzung hierfür ist das Einspritzen der beiden Treibstoffkomponenten in die Brennkammer (bis zu mehreren tausend Kilogramm/Sekunde) in einer Weise, daß die Flüssigkeiten fein zerstäubt werden und sich so innig und so schnell wie möglich vermischen. Die Flüssigkeitströpfchen sollten sehr klein und von gleichmäßiger Größe sein, um eine schnelle, kontinuierliche, gleichmäßige und quantitative Verdampfung zu erzielen. Das Treibstoffgemisch muß sofort, wenn die Ventile die Zufuhr zur Brennkammer freigeben, gezündet werden, ohne daß nennenswerte Mengen des kostbaren Stoffes unverbrannt die Düse verlassen oder sich gar erst in der Brennkammer so verteilen und ansammeln, daß eine Explosion eintritt. Die bei der chemischen Reaktion der Treibstoffkomponenten, der Verbrennung, auftretenden Temperaturen liegen in der Größenordnung von einigen tausend Grad, sie müssen deshalb so hoch liegen, weil von der Temperatur die Strahlgeschwindigkeit bzw. Austrittsgeschwindigkeit abhängt, die ja einen möglichst hohen Betrag erreichen soll. Die durch die Verbrennungsreaktion entstehende Energie, insbesondere Wärmeenergie wirkt in einem komplizierten thermodynamischen und reaktionskinetischen Prozeß auf die noch nicht im Verbrennungsstadium befindlichen Flüssigkeitströpfchen ein, heizt sie auf, führt ihre Verdampfung herbei, spaltet die Moleküle und aktiviert sie, führt sie also in einen energetischen Zustand über, der die reaktionsbereite Vorstufe der Verbrennungsreaktion darstellt.For the generation of an effective, fast drive beam by burning the liquid fuel (liquid Hydrogen, hydrazine, dimethylhydrazine, liquid ammonia, Kerosene) with liquid oxygen is said to burn like this quickly and as completely as possible with one if possible high pressure and at the highest possible temperature. The prerequisite for this is the injection of both Fuel components in the combustion chamber (up to several thousand kilograms / second) in such a way that the liquids be atomized finely and so intimately and so quickly mix as possible. The liquid droplets should be very small and uniform in size to one  fast, continuous, even and quantitative To achieve evaporation. The fuel mixture must immediately ignited when the valves release the supply to the combustion chamber be without significant amounts of the precious Fabric leave the nozzle unburned or even come off Distribute and collect in the combustion chamber so that a Explosion occurs. The chemical reaction of the Fuel components, combustion, temperatures occurring are on the order of a few thousand Degrees, they have to be so high because of the temperature the jet velocity or exit velocity depends, which reach the highest possible amount should. The energy generated by the combustion reaction, especially thermal energy acts in a complicated thermodynamic and reaction kinetic process on the liquid droplets not yet in the combustion stage heats them up, causes their evaporation, splits the molecules and activates them, so leads them into an energetic state that is the most reactive Represents the precursor of the combustion reaction.

In der Kernzone der Verbrennung wird die Energiedifferenz zwischen den energetisch höher liegenden Elektronentermen der noch nicht umgesetzten Treibstoffmoleküle (inkl. Oxidatormoleküle) und den energetisch tieferliegenden Elektronentermen der in der Verbrennungsreaktion umgesetzten Moleküle primär als elektromagnetische Energie, d. h. als Licht- und Wärmestrahlung frei, wandelt sich aber in der Wechselwirkung mit den Molekülen der der Kernzone unmittelbar benachbarten Zone zu einem bestimmten Anteil in konvektive Wärme um (hohe kinetische Energie).In the core zone of combustion is the energy difference between the energetically higher electron terms of the unreacted fuel molecules (incl. oxidizer molecules) and the energetically lower electron terms of the molecules reacted in the combustion reaction primarily as electromagnetic energy, d. H. as light and heat radiation free, but changes in the interaction with the molecules of those immediately adjacent to the core zone Zone to a certain extent in convective Heat around (high kinetic energy).

Ein anderer Anteil der primären Strahlungsenergie gelangt in die mittlere und in die äußere Zone bzw. in ausgewählte Bezirke dieser Zonen und tritt in ihnen ebenfalls in Wechselwirkung mit anwesenden Molekülen, die dadurch in höhere die Verbrennung verifizierende Energieniveaus angehoben werden.Another portion of the primary radiation energy arrives in the middle and in the outer zone or in selected Districts of these zones and also interacts in them with molecules present which result in higher combustion verification energy levels increased will.

Ein weiterer Anteil der primären Strahlungsenergie wird durch die einzelnen Zonen nach außen abgestrahlt, ohne mit den Treibstoffmolekülen in nennenswerte Wechselwirkung getreten zu sein, ist somit aus dem sich abspielenden aktiven Reaktionsgeschehen ausgeschaltet.Another portion of the primary radiation energy is radiated through the individual zones to the outside without using  significant interaction between the fuel molecules to be, is therefore from the active reaction happening switched off.

Die Höhe der Beträge der einzelnen Energieanteile ist abhängig vom Druck, der Temperatur, der konstruktiven und geometrischen Ausgestaltung der Brennkammer sowie von der chemischen Beschaffenheit und der Molekülgröße der betreffenden Treibstoffe. Sowohl die konvektive Wärme als auch die Strahlungsenergie, insbesondere Wärmestrahlung, bewirken eine Verdampfung der flüssigen Treibstoffe und ihre anschließende Molekülspaltung, Aktivierung und Überführung in die Verbrennungsreaktion.The amount of the individual energy components depends pressure, temperature, constructive and geometric Design of the combustion chamber and the chemical nature and the molecular size of the fuels in question. Either the convective heat as well as the radiation energy, in particular Heat radiation, cause the liquid to evaporate Fuels and their subsequent molecular cleavage, activation and transfer to the combustion reaction.

Für den Fall, daß alle oder fast alle in die Brennkammer eingedüsten Treibstoffmoleküle auch der kontinuierlichen Verbrennungsreaktion zugeführt werden könnten durch Aufnahme sowohl der konvektiven Wärme als auch der Strahlungsenergie, unter der Voraussetzung einer gegebenen Ausgewogenheit der prozentualen Beträge der einzelnen Energieanteile, würde der Verbrennungsvorgang in der Brennkammer im wesentlichen problemlos und ohne gravierende Störungen ablaufen. Ein solcher, fast ideal zu bezeichnender Verbrennungsmechanismus liegt in der Praxis nur sehr selten vor. Meistens erfolgt die Verbrennung mehr oder weniger unvollständig und unregelmäßig, weil ein - je nach Verbrennungssystem - wechselnder Anteil an Treibstoffmolekülen unverbrannt durch einzelne Verbrennungszonen hindurchströmt oder sich in weniger heißen Randzonen bei eventueller lokaler Wirbelbildung am Verbrennungszentrum vorbeibewegt. Dies führt dann zur Ausbildung der obengenannten Störungen in Form der nieder- und hochfrequenten Schwingungen; ferner werden infolge des geringeren Umsatzes die Verbrennungsgeschwindigkeit sowie die Temperatur der Brenngase verbunden mit einem Verlust an kinetischer Energie und Strahlaustrittsgeschwindigkeit reduziert.In the event that all or almost all of them are injected into the combustion chamber Fuel molecules also the continuous combustion reaction could be fed through inclusion both convective heat as well as radiation energy, under the condition of a given balance of percentages of the individual energy shares, the Combustion process in the combustion chamber essentially run smoothly and without serious disruptions. Such a, Almost ideal combustion mechanism is very rare in practice. Most often that happens Combustion more or less incomplete and irregular, because - depending on the combustion system - a changing proportion of fuel molecules unburned through individual combustion zones flows through or in less hot peripheral zones in the event of local vortex formation at the combustion center moved past. This then leads to the training of Above mentioned interference in the form of low and high frequency Vibrations; furthermore due to the lower sales the rate of combustion as well as the temperature of the fuel gases associated with a loss of kinetic Energy and jet exit speed reduced.

Die Ursache für diesen unvollständigen und inhomogenen Verbrennungsablauf ist darin zu sehen, daß der Anteil an aufzunehmender Strahlungsenergie, die vom Zentrum des Verbrennungsraumes aus auf die sich diesem Zentrum annähernden, noch nicht umgesetzten Gas- oder Flüssigkeitsmoleküle des Treibstoffes übertragen werden soll, zu gering ist, um diese Moleküle in den aktivierten, reaktionsbereiten Energiezustand zu bringen. Auch die in den Randzonen befindlichen unumgesetzten Moleküle treten nur in ungenügendem Maße in Wechselwirkung mit der an sich wirkungsvollen Strahlungsenergie. In ihrer Intensität ist diese nämlich schon geschwächt durch ihre teilweise Umwandlung in konvektive Wärme. Die in den Bereich oberhalb der Randzonen abgestrahlte Energie bleibt zudem ungenutzt.The cause of this incomplete and inhomogeneous combustion process can be seen in the fact that the proportion of Radiant energy from the center of the combustion chamber out of those approaching this center, yet  unreacted gas or liquid molecules of the fuel is to be transferred is too low to this Molecules in the activated, reactive energy state bring to. Even those in the peripheral zones unreacted molecules occur only to an insufficient extent Interaction with the effective radiation energy. The intensity is already weakened through their partial conversion to convective heat. The one emitted in the area above the peripheral zones Energy also remains unused.

Obwohl der Anteil an sekundär gebildeter konvektiver Wärmeenergie relativ hoch ist, erfolgt durch diese dennoch keine vollständige Verdampfung der Flüssigkeitströpfchen, Spaltung der Gasmoleküle und Aktivierung ihrer Spaltprodukte. Insbesondere nehmen diejenigen Flüssigkeitströpfchen oder Gasmoleküle, die sich in den vom Verbrennungszentrum, von der heißesten Zone entfernter liegenden Zonen und Randzonen befinden, nur wenig konvektive Wärme auf, weil diese mit zu geringer Geschwindigkeit übertragen wird. Im Hinblick auf die konvektive Wärmeübertragung erreicht die Laufzeit τ (Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt des Eindüsens des Treibstoffes und dem Zeitpunkt des Erreichens der Zündtemperatur des Treibstoffes. In diesem Zeitraum muß die Verdampfung und die Aufheizung des Treibstoffes erfolgen) zu hohe Werte, um in der Kernzone der Verbrennung noch zur Reaktion gebracht werden zu können. Wie oben bereits erwähnt, stellen die nicht umgesetzten Treibstoffmoleküle in ihrer physikalischen Heterogenität (Unterschiedlichkeit in der Tröpfchengröße, in der Temperatur und im Grad der Aktivierung) die Ursache für die Ausbildung der störenden mechanischen Schwingungen dar, die den Verbrennungsvorgang insgesamt destabilisieren.Although the share of secondary convective heat energy is relatively high, it does not completely evaporate the liquid droplets, split the gas molecules and activate their fission products. In particular, those liquid droplets or gas molecules which are located in the zones and peripheral zones which are further away from the combustion center, from the hottest zone, absorb little convective heat because this is transferred at too low a speed. With regard to the convective heat transfer, the running time τ (time difference between the time at which the fuel is injected and when the fuel reaches the ignition temperature. The evaporation and heating of the fuel must take place during this period) is too high to reach the core zone the combustion can still be reacted to. As already mentioned above, the unreacted fuel molecules in their physical heterogeneity (differences in droplet size, temperature and degree of activation) are the cause of the formation of the disturbing mechanical vibrations, which destabilize the combustion process as a whole.

Die dargelegte Problematik, die dem realen Verbrennungsmechanismus zugrunde liegt, impliziert auch schon die Aufgabenstellung. Nach Erkennen der wahrscheinlichen Ursachen der Destabilisierung oder Verbrennung in der Brennkammer eines Raketentriebwerkes ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Methode zur Verfügung zu stellen, die geeignet ist, die Entstehung der genannten, die Verbrennung destabilisierenden niederfrequenten und hochfrequenten Longitudinal- und Querschwingungen auszuschalten, zumindest aber die Schwingungsamplitude unterhalb der Schädlichkeitsgrenze zu halten. Die Lösungen dieser Aufgabe durch konstruktive Maßnahmen, beispielsweise in der Anordnung und Ausgestaltung bestimmter Vorrichtungselemente der Brennkammer oder des Treibstoffeindüsungssystems oder auch durch Veränderungen der Brennkammergeometrie gegenwärtig weitgehend ausgeschöpft sind und auch nicht zu dem erwünschten durchgehenden Erfolg geführt haben, stellt sich insbesondere die spezielle Aufgabe, auf physikalisch-chemischem Wege den Verbrennungsvorgang so zu beeinflussen, daß er über eine schnellere und allseitig gleichmäßig starke Aufheizung der die Einspritzdüsen verlassenden Flüssigkeitströpfchen mit deren nachfolgender schneller und vollständiger Verdampfung und Aktivierung möglichst aller entstandenen Gasmoleküle in den reaktionsbereiten Zustand, insgesamt eine Stabilisierung erfährt.The problem outlined, the real combustion mechanism underlying, already implies that Task. After recognizing the probable causes destabilization or combustion in the combustion chamber a rocket engine, it is the task of the present  Invention to provide a method which is suitable for the emergence of the above, the combustion destabilizing low frequency and high frequency Switch off longitudinal and transverse vibrations, at least the vibration amplitude below to keep the harmful limit. The solutions to this Task through constructive measures, for example in the arrangement and design of certain device elements the combustion chamber or the fuel injection system or by changing the geometry of the combustion chamber are currently largely exhausted and also did not lead to the desired continuous success the particular task arises, the combustion process in a physico-chemical way so influencing that he has a faster and uniformly strong heating of the injection nozzles on all sides leaving liquid droplets with their subsequent rapid and complete evaporation and activation of all possible gas molecules in the reactive state, overall stabilization experiences.

Diese Aufgabe wird durch die Verwendung von in das flüssige Treibstoff- bzw. Brennstoff/Oxidator-System einzubringenden Additivmischungen, bestehend ausThis task is accomplished by using in the liquid Fuel or fuel / oxidizer system to be introduced Additive mixtures consisting of

  • a) einer oder mehreren von gelb bis tiefschwarz gefärbten organischen Verbindungen, die hochkonjugierte f-Bindungssysteme enthalten und deren langwellige Hauptabsorptionsbanden im Wellenlängenbereich von ca. 350 bis 1200 nm liegen,a) one or more organic compounds colored from yellow to deep black, which contain highly conjugated f -binding systems and whose long-wave main absorption bands are in the wavelength range from approx. 350 to 1200 nm,
  • b) einem oder mehreren organischen grenzflächenaktiven Stoffen zum Zwecke der Verringerung der Oberflächenspannung der nachstehend genannten Flüssigkeiten undb) one or more organic surfactants Fabrics for the purpose of reducing surface tension of the liquids listed below and
  • c) organischen Lösungs- oder Suspensionsmitteln für die Komponenten a und b, insbesondere aus der Reihe Methylenchlorid, Tetrahydrofuran, Dioxan, Heptan, Octan, n-Butanol, tert.-Butanol, Pentanole, Hexanole, Heptanole, Octanole, Toluol, Xylole, Nitrobenzol, Benzylalkohol, Mesitylen, Äthylbenzol, n-Propylbenzol, Cumol, n-Butylbenzol, Isobutylbenzol, tert.-Butylbenzol, p-Cymol, flüssige Phenole, Fettamine, Ätheramine u. a.c) organic solvents or suspending agents for components a and b , in particular from the series methylene chloride, tetrahydrofuran, dioxane, heptane, octane, n-butanol, tert-butanol, pentanols, hexanols, heptanols, octanols, toluene, xylenes, nitrobenzene , Benzyl alcohol, mesitylene, ethylbenzene, n-propylbenzene, cumene, n-butylbenzene, isobutylbenzene, tert-butylbenzene, p-cymene, liquid phenols, fatty amines, ether amines and others

gelöst. Das Mengengewicht der Komponenten a und b zu einander beträgt - in Gewichtsteilen - ca. 0,5 bis 10 : 1.solved. The quantitative weight of components a and b to one another is - in parts by weight - approx. 0.5 to 10: 1.

Die als Lösungs- oder Suspensionsmittel für die beiden Komponenten a und b fungierende Komponente c wird in einer Menge eingesetzt, ausreichend um eine vollständige Lösung oder stabile Suspension der beiden Komponenten herzustellen. Die Kombination der beiden Komponenten a und b ist im Verbrennungssystem in einer Menge von 2,5 bis 18 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge des in die Brennkammer eingedüsten Treib- bzw. Brennstoffes, des Oxidators und der vorgenannten jeweiligen Additivmischung, enthalten.Component c , which acts as a solvent or suspending agent for the two components a and b , is used in an amount sufficient to produce a complete solution or stable suspension of the two components. The combination of the two components a and b is contained in the combustion system in an amount of 2.5 to 18 percent by weight, based on the total amount of the fuel or fuel injected into the combustion chamber, the oxidizer and the aforementioned respective additive mixture.

Die erfindungsgemäß verwendbaren Additivmischungen sind als Mittel zur Erhöhung der Verdampfungs- und der Verbrennungsgeschwindigkeit sowie der Verbrennungsstabilität von flüssigen Treib- oder Brennstoffen (inkl. Oxidatoren) in Raketentriebwerken geeignet (Komponente c: vergleiche Anspruch 1). Aber auch in anderen Hochleistungsbrennanlagen, wie Düsentriebwerken, allgemein Gasturbinen, Hochtemperaturöfen und -feuerungsanlagen, beispielsweise Schmelzöfen, Müllverbrennungsanlagen, chemischen Hochtemperaturreaktoren etc. in denen ähnliche Störungen, resultierend aus Verbrennungsinstabilitäten, mit schädlichen Wirkungen, wie Lärm oder Materialverschleiß auftreten können, lassen sich diese Additivmischungen erfolgversprechend verwenden.The additive mixtures which can be used according to the invention are suitable as means for increasing the rate of evaporation and the rate of combustion and the combustion stability of liquid fuels or fuels (including oxidizers) in rocket engines (component c: compare claim 1). However, these additive mixtures can also be used in other high-performance combustion plants, such as jet engines, generally gas turbines, high-temperature furnaces and combustion plants, for example melting furnaces, waste incineration plants, chemical high-temperature reactors, etc., in which similar disturbances resulting from combustion instabilities with harmful effects, such as noise or material wear, can occur use promisingly.

Alle flüssigen Treib- und Brennstoffe (inkl. Oxidator) bzw. Treib- und Brennstoffmischungen für Raketentriebwerke und andere Hochleistungsbrennanlagen, die im praktischen Betrieb zur Ausbildung von Verbrennungsinstabilitäten mit auftretenden schädlichen Schwingungen neigen, erfahren durch die Inkorporation der erfindungsgemäß verwendbaren Additivmischungen prinzipiell eine Verbesserung ihrer Verbrennungsstabilitäten bzw. völlige Ausschaltung von auf unvollständiger Verbrennung beruhenden Störungen. Diese Additivmischungen werden im genannten Sinn, insbesondere in den folgenden, häufig verwendeten, flüssigen, teilweise kryogenen Treibstoffen oder Treibstoffgemischen wirkungsvoll eingesetzt: flüssiger Wasserstoff, flüssiger Sauerstoff, Hydrazin, unsymmetrisches Dimethylhydrazin, Alkohole, Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise Kerosin, flüssiger Ammoniak.All liquid fuels and fuels (including oxidizer) or fuel and fuel mixtures for rocket engines and other high-performance stills that are practical Operation to train combustion instabilities with harmful vibrations tend to be experienced by the incorporation of the additive mixtures which can be used according to the invention principally an improvement in their combustion stabilities or complete switch-off from incomplete Combustion-related disorders. These additive blends  are in the sense mentioned, in particular in the following, frequently used, liquid, partially cryogenic Effective on fuels or fuel mixtures used: liquid hydrogen, liquid oxygen, Hydrazine, asymmetrical dimethylhydrazine, alcohols, Hydrocarbons, preferably kerosene, more liquid Ammonia.

Die den Ansprüchen 2 bis 19 zu entnehmenden bevorzugten und besonders vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung verdeutlichen die in ihr enthaltenen Möglichkeiten der mannigfaltigen Ausgestaltung. Diese ist aber erforderlich, weil auch die zu erzielenden erwünschten Wirkungen im Rahmen der zu lösenden Aufgabe mitunter abgestuft sein müssen, wegen der Verschiedenartigkeit der chemischen Zusammensetzung und der Anwendungsbreite der jeweils einzusetzenden Treib- und Brennstoffe sowie der unterschiedlichen physikalischen Gegebenheiten im Verbrennungsprozeß, bedingt durch die jeweiligen konstruktiven Besonderheiten der Brennkammern.The preferred to be found in claims 2 to 19 and particularly advantageous embodiments of the invention illustrate the possibilities it contains varied design. But this is necessary because the desired effects to be achieved in Be graded within the scope of the task to be solved must, because of the diversity of chemical Composition and scope of application of each Fuels and fuels as well as the different physical conditions in the combustion process, due to the particular design features the combustion chambers.

Die Einführung der erfindungsgemäß verwendeten Kombinationen der beiden Gemischkomponenten a und b in das flüssige Treibstoff- bzw. Brennstoff/Oxidator-System beeinflußt den Chemismus des Verbrennungsvorganges in der Brennkammer entscheidend in Richtung weitestgehender Ausschaltung (Amplitudenverringerung) der niederfrequenten und der hochfrequenten Schwingungen. Die beiden Komponenten wirken in dem System synergistisch: Die Komponente a verstärkt insgesamt die Wirkung des Anteils an Strahlungsenergie beträchtlich, die Komponente b setzt die Oberflächenspannung der Flüssigkeitströpfchen und somit die Verdampfungswärme herab. Daraus resultierenThe introduction of the combinations of the two mixture components a and b used according to the invention into the liquid fuel or fuel / oxidizer system has a decisive influence on the chemistry of the combustion process in the combustion chamber in the direction of largely switching off (reducing the amplitude) of the low-frequency and high-frequency vibrations. The two components act synergistically in the system: component a as a whole considerably increases the effect of the proportion of radiation energy, component b reduces the surface tension of the liquid droplets and thus the heat of vaporization. Result from it

  • 1) ein schnelleres, gleichmäßigeres und vollständigeres Verdampfen der Flüssigkeitströpfchen innerhalb einer kürzeren Laufzeit τ sowohl durch Aufheizen mittels Strahlungsenergie als auch durch Herabsetzen der Verdampfungsenergie infolge Verminderung der Oberflächenspannung der Flüssigkeitströpfchen,1) a faster, more uniform and more complete evaporation of the liquid droplets within a shorter transit time τ both by heating by means of radiation energy and by reducing the evaporation energy due to a reduction in the surface tension of the liquid droplets,
  • 2) eine schnelle, allseitig in allen Zonen der Vermischung und Verbrennung gleichmäßige starke Aufheizung der nach 1) entstandenen Gasmoleküle auf den aktivierten, reaktionsbereiten Zustand der Zündtemperatur innerhalb der Laufzeit τ unter der gegebenen Voraussetzung des hohen Betrages für den Temperaturgradienten der Zeit und des Weges.2) rapid, uniformly strong heating on all sides in all zones of mixing and combustion of the gas molecules formed according to 1) to the activated, reactive state of the ignition temperature within the running time τ under the given condition of the large amount for the temperature gradient of the time and the path.

Der durch die Verwendung der Komponenten a in flüssigen Treibstoffen ausgelöste Wirkungsmechanismus beruht auf gewissen, physikalisch-chemisch begründeten Eigenschaften der farbigen Verbindungen, die sich aus deren Molekülstruktur ableiten lassen.The mechanism of action triggered by the use of components a in liquid fuels is based on certain physico-chemical properties of the colored compounds, which can be derived from their molecular structure.

Dieser Wirkungsmechanismus und seine Ursachen werden im folgenden zweckmäßigerweise näher erläutert. Zum besseren Verständnis des Wesens der Erfindung kann auf diesbezügliche detaillierte Ausführungen nicht verzichtet werden.This mechanism of action and its causes are discussed in expediently explained in more detail below. For the better Understanding the essence of the invention can be related to this detailed explanations cannot be omitted.

Die farbigen organischen Verbindungen enthalten bekanntlich durchwegs hochkonjugierte f-Bindungssysteme (konjugierte Kohlenstoff/Kohlenstoff-Doppelbindungssysteme [chromophore Gruppen, gegebenenfalls kombiniert mit auxochromen Gruppen]). Diese verleihen dem Molekül die Eigenschaft, im langwelligen UV-Bereich, im sichtbaren und/oder ultraroten Spektralbereich die elektromagnetische Strahlung zu absorbieren, zu emittieren und zu reflektieren (auch Fluoreszenz). Die Wellenlänge λ max für die Hauptabsorptionsbande der jeweiligen farbigen organischen Verbindung wächst einerseits mit der Anzahl der Doppelbindungen in der nicht unterbrochenen Resonanzkette, andererseits mit dem Grad der Delokalisierung der π-Elektronen in der konjugierten Kette. Beispielsweise absorbieren die erfindungsgemäß verwendeten Cyaninfarbstoffe bei wesentlich größeren Wellenlängen als die erfindungsgemäß verwendeten symmetrischen 1,ω-Diphenylpolyene bei gleicher Anzahl π-Bindungen in den beiden zu vergleichenden konjugierten Ketten. Der Grund für die Wellenlängendifferenz ist darin zu sehen, daß die π-Elektronen im Diphenylpolyenmolekül einen relativ niedrigen Delokalisierungsgrad aufweisen, während sie im Cyaninfarbstoffmolekül, welches als positiv geladenes Ion vorliegt, infolge der symmetrischen Verteilung der positiven Ladung (symmetrische Ladungsresonanz) über das ganze Molekül hinweg quasi vollständig delokalisiert sind, sich im Zustand eines sich entlang der Kette frei beweglichen eindimensionalen Elektronengases befinden. Die Energiedifferenz zwischen dem obersten besetzten π-Elektronengasterm des Grundzustandes und dem ersten angeregten Term (1. Elektronensprung), in welchem sich das Sprungelektron nach dem Sprung bewegt, ist bei den Cyaninfarbstoffen kleiner als bei den 1,ω-Diphenylpolyenen. Der Sprung eines π-Elektrons eines Diphenylpolyenmoleküls in den ersten angeregten Zustand ist energetisch aufwendiger, weil der oberste durch das π-Elektron besetzte Energieterm des Grundzustandes im Diphenylpolyenmolekül um den Betrag der Delokalisierungsenergie unter dem entsprechenden Term im Zustand des eindimensionalen Elektronengases liegt (Störenergie V₀ des KUHN'schen Elektronengases). Demzufolge absorbieren also die Diphenylpolyene bei kürzeren Wellenlängen, die Cyanine bei größeren Wellenlängen. Der Vergleich dieser beiden Verbindungsklassen macht deutlich, daß die Lage der Hauptabsorptionsbanden nicht nur durch die Kettenlänge des jeweiligen konjugierten π-Bindungssystems bestimmt ist, sondern auch durch die Besonderheiten des molekularen Aufbaues des Molekülgerüsts. In diesem Zusammenhang ist noch zu erwähnen, daß organische Moleküle mehr oder weniger komplizierten Aufbaues mit π-Bindungssystemen zwei oder mehr anregbare konjugierte Resonanzketten in verschieden gerichteten Molekülachsen aufweisen können; diese Strukturgegebenheit drückt sich durch das Auftreten von mehr als einer Absorptionsbande aus. Je nach Wellenlängendifferenz der Maxima können die ihnen zugehörigen Banden zueinander in Superposition stehen, so daß ein bereits, sich über einen größeren Wellenlängenbereich erstreckendes Absorptionsspektrum resultiert. Für die erfindungsgemäße Verwendung der Verbindungen mit hochkonjugierten π-Bindungssystemen ist es auch von Bedeutung, daß mit länger werdender Resonanzkette die Absorptionsstärke der betreffenden Moleküle für elektromagnetische Strahlung zunimmt (Zunahme des molaren Extinktionskoeffizienten und der Oszillatorenstärke), durchaus einleuchtend, weil mit größerer Kettenlänge auch der Wirkungsquerschnitt des Moleküls und somit die Trefferwahrscheinlichkeit, d. h. die Wechselwirkung der Photonen mit den Molekülelektronen effektiver wird. Die genannten physikalischen Moleküleigenschaften beruhen, wie unschwer zu erkennen ist, auf anwendbar exakten Gesetzmäßigkeiten. Deshalb und auf Grund der Mannigfaltigkeit der verschiedenartigen Molekülstrukturen ist im Rahmen der Erfindung die Anwendung zahlreicher Varianten zur Lösung der gestellten Aufgabe möglich. Es können scharfe Diffferenzierungen und Abstufungen in der Art und Stärke der erwünschten technischen Wirkungen erzielt werden, so daß eine Flexibilität in der Anpassung an die jeweiligen, oft unterschiedlichen technischen Erfordernisse und schon vorhandenen Gegebenheiten, wie Brennkammergeometrie, Einspritzgeschwindigkeiten und -drücke für die flüssigen Treibstoffe und den Oxidator, chemische Zusammensetzungen der Treib- und Brennstoffe, Temperaturdifferenzen, Brennkammerdrücke etc. gewährleistet ist.As is well known, the colored organic compounds consistently contain highly conjugated f -binding systems (conjugated carbon / carbon double bond systems [chromophoric groups, optionally combined with auxochromic groups]). These give the molecule the property of absorbing, emitting and reflecting the electromagnetic radiation (also fluorescence) in the long-wave UV range, in the visible and / or ultra-red spectral range. The wavelength λ max for the main absorption band of the respective colored organic compound increases on the one hand with the number of double bonds in the uninterrupted resonance chain, and on the other hand with the degree of delocalization of the π -electrons in the conjugated chain. For example, the cyanine dyes used according to the invention absorb at substantially longer wavelengths than the symmetrical 1, ω- diphenylpolyenes used according to the invention with the same number of π bonds in the two conjugated chains to be compared. The reason for the wavelength difference can be seen in the fact that the π electrons in the diphenylpolyene molecule have a relatively low degree of delocalization, while in the cyanine dye molecule, which is present as a positively charged ion, due to the symmetrical distribution of the positive charge (symmetrical charge resonance) over the whole molecule are almost completely delocalized, are in the state of a one-dimensional electron gas that can move freely along the chain. The energy difference between the uppermost π- electron guest of the ground state and the first excited term (1st electron jump) in which the jump electron moves after the jump is smaller for the cyanine dyes than for the 1, ω- diphenyl polyenes. The jump of a π electron of a diphenylpolyene molecule into the first excited state is more energy-intensive because the uppermost energy term occupied by the π electron of the ground state in the diphenylpolyene molecule is below the corresponding term in the state of the one-dimensional electron gas by the amount of the delocalization energy (disturbance energy V ₀ of KUHN's electron gas). As a result, the diphenyl polyenes absorb at shorter wavelengths and the cyanines at longer wavelengths. The comparison of these two classes of compounds makes it clear that the position of the main absorption bands is not only determined by the chain length of the respective conjugated π- binding system, but also by the peculiarities of the molecular structure of the molecular structure. In this context it should also be mentioned that organic molecules of more or less complicated structure with π- binding systems can have two or more excitable conjugated resonance chains in differently oriented molecular axes; this structural condition is expressed by the appearance of more than one absorption band. Depending on the wavelength difference of the maxima, the bands belonging to them can be in superposition to one another, so that an absorption spectrum which already extends over a larger wavelength range results. For the use according to the invention of the compounds with highly conjugated π- binding systems, it is also important that the absorption strength of the molecules in question for electromagnetic radiation increases with increasing resonance chain (increase in the molar extinction coefficient and the oscillator strength), quite obvious, because with a longer chain length the Cross section of the molecule and thus the probability of a hit, ie the interaction of the photons with the molecular electrons becomes more effective. As can easily be seen, the physical molecular properties mentioned are based on precisely applicable laws. For this reason and because of the diversity of the different molecular structures, the use of numerous variants is possible within the scope of the invention to achieve the object. Sharp differentiations and gradations in the type and strength of the desired technical effects can be achieved, so that flexibility in adapting to the respective, often different technical requirements and existing conditions, such as combustion chamber geometry, injection speeds and pressures for the liquid fuels and the oxidizer, chemical compositions of the fuels and fuels, temperature differences, combustion chamber pressures etc. is guaranteed.

Die mit den erfindungsgemäß verwendeten Additivmischungen in das flüssige Treibstoff- bzw. Brennstoff/Oxidator-System in möglichst gleichmäßiger Verteilung eingebrachten gefärbten organischen Verbindungen mit hochkonjugierten π-Bindungssystemen, deren langwellige Hauptabsorptionsbanden im Wellenlängenbereich von 350 bis 1200 mm liegen, bewirken bei der Verbrennung im gesamten Brennkammerraum durch ihre Eigenschaft der intensiven Strahlungsabsorption, -emission und -reflexion eine beachtliche, sprunghafte Verstärkung des effektiven Anteils an zur Verfügung stehender und zu verwertender Strahlungsenergie (Licht- und Wärmestrahlung) gegenüber dem Anteil an konvektiver Wärme, verglichen mit flüssigen Treibstoff/Oxidase-Gemischen, die solche Stoffe nicht enthalten. Eine Destabilisierung des Verbrennungsprozesses kann auf diese Weise weitgehend verhindert werden. The colored organic compounds with highly conjugated π- binding systems, whose long-wave main absorption bands are in the wavelength range from 350 to 1200 mm, are introduced into the liquid fuel or fuel / oxidizer system in the most uniform possible distribution with the additive mixtures used according to the invention, and have a total effect on combustion Combustion chamber space due to its property of intensive radiation absorption, emission and reflection, a remarkable, leaping increase in the effective proportion of available and usable radiation energy (light and heat radiation) compared to the proportion of convective heat compared to liquid fuel / oxidase mixtures that do not contain such substances. This largely prevents the combustion process from being destabilized.

Die Moleküle der farbigen organischen Verbindungen mit hochkonjugierter π-Bindungssystemen befinden sich nach ihrem mit den grenzflächenaktiven Stoffen gemäß Komponente b gemeinsamen Einbringen in das Treibstoff- bzw. Brennstoff/Oxidator-Gemisch in diesem in der Brennkammer in gleichmäßiger Verteilung und der erforderlichen Konzentration. Verglichen mit den Treibstoff- bzw. Brennstoff- und den Oxidatormolekülen haben die Moleküle der farbigen Verbindungen eine beachtliche Größe, gleichbedeutend mit einem großen Wirkungs- bzw. Einfangquerschnitt sowie einer größeren Trefferwahrscheinlichkeit für Photonen.The molecules of the colored organic compounds with highly conjugated π- binding systems are in the combustion chamber in the combustion chamber in a uniform distribution and the required concentration after being introduced into the fuel or fuel / oxidizer mixture together with the surfactants according to component b . Compared to the fuel or fuel and oxidizer molecules, the molecules of the colored compounds are of considerable size, which is synonymous with a large cross-section of action or capture and a greater probability of hits for photons.

Diese Moleküle absorbieren somit insgesamt einen größeren Anteil der aus dem heißen Verbrennungszentrum stammenden Primärstrahlung, bis zu einem gewissen Grad auch den Anteil, der sonst in unmittelbarer Nähe des Verbrennungszentrums in konvektive, nur langsam transportierbare Wärme umgewandelt würde. Ferner absorbieren sie noch einen Anteil derjenigen Licht- und Temperaturstrahlung, die anderenfalls ungenutzt ohne nennenswerte Wechselwirkung mit den Treibstoff- bzw. Brennstoff/Oxidatormolekülen durch die einzelnen Gemischzonen hindurch nach außen abstrahlen würde. Die von den Molekülen der farbigen organischen Verbindungen absorbierte Strahlung wird wieder emittiert als Sekundärstrahlung, die ihrerseits entweder die sie umgebende flüssige oder gasförmige Treibstoffphase aufheizt und aktiviert auf die Energiehöhe des reaktionsbereiten Zustandes oder auf jeweils andere farbige Moleküle entsprechend Komponente a übertragen wird. Es erfolgt wiederum Absorption und Emission, wobei ein Teil der emittierten Strahlung, wie schon dargelegt, für die Aufheizung der Treibstoffpartikel, ein anderer Teil für die Übertragung auf die Moleküle der farbigen Verbindungen zur Verfügung steht. Dieser Vorgang wiederholt sich allseitig beliebig oft nach Maßgabe der zur Verfügung stehenden Moleküle der farbigen Verbindungen gemäß Komponente a. Die bei der Verbrennung primär entstehende Strahlungsenergie wird auf diese Weise ohne wesentliche Verluste gleichmäßig und sehr schnell (Lichtgeschwindigkeit) nach allen Richtungen vom Zentrum der Verbrennung aus über die als Strahlungsüberträger fungierenden farbigen organischen Moleküle an die in allen Verbrennungszonen, auch in den Randzonen befindlichen Treibstoffpartikel zu deren Aufheizung und Aktivierung weitergegeben. Der Anteil der konvektiven Wärme, der sich vom Verbrennungszentrum aus ohnehin viel zu langsam fortbewegt, um die Treibstofftröpfchen oder -gase noch vor ihrem Eintreffen in den Reaktionszonen aufheizen und aktivieren zu können, wird geringer zugunsten des Anteils an Strahlungsenergie. Gleichfalls wird der Anteil an Strahlungsenergie, der bei Fehlen der Komponente a ungenutzt nach außen abstrahlt, durch die Anwesenheit der Moleküle der Komponenten a in allen, auch in den Randzonen der Verbrennung wieder stärker in den Aufheiz- und Aktivierungsvorgang einbezogen, indem entsprechend der statistischen räumlichen Verteilung der Strahlungsenergie ein bestimmter Prozentsatz derselben wieder in die Richtung des Reaktionsknäuels zurückemittiert wird. Ein bestimmter Anteil der im Verbrennungszentrum entstehenden primären Strahlungsenergie wird von den Molekülen der Komponente a nicht absorbiert, sondern reflektiert. Auch dieser Anteil kann im Sinne einer Aktivierung der flüssigen und gasförmigen Treibstoffe bzw. der Oxidatoren noch wirksam werden.Overall, these molecules absorb a larger proportion of the primary radiation originating from the hot combustion center, and to a certain extent also the proportion that would otherwise be converted into convective heat, which can only be transported slowly, in the immediate vicinity of the combustion center. Furthermore, they still absorb a portion of the light and temperature radiation that would otherwise emit unused without significant interaction with the fuel or fuel / oxidizer molecules through the individual mixture zones to the outside. The radiation absorbed by the molecules of the colored organic compounds is emitted again as secondary radiation, which in turn either heats up the liquid or gaseous fuel phase surrounding it and activates it at the energy level of the ready-to-react state or is transferred to other colored molecules in accordance with component a . In turn, absorption and emission take place, with part of the emitted radiation, as already explained, being available for heating up the fuel particles and part for the transfer to the molecules of the colored compounds. This process is repeated on all sides as often as required in accordance with the available molecules of the colored compounds according to component a . In this way, the radiation energy primarily generated during combustion is uniformly and very quickly (speed of light) in all directions from the center of the combustion via the colored organic molecules that act as radiation transmitters to the fuel particles located in all combustion zones, including the peripheral zones their heating and activation passed on. The proportion of convective heat that is moving far too slowly from the combustion center in order to be able to heat and activate the fuel droplets or gases before they arrive in the reaction zones is lower in favor of the proportion of radiation energy. Likewise, the proportion of radiation energy that is emitted unused in the absence of component a is more closely involved in the heating and activation process due to the presence of the molecules of component a in all, including in the marginal zones of the combustion, in accordance with the statistical spatial Distribution of the radiation energy a certain percentage of it is emitted back in the direction of the reaction coil. A certain proportion of the primary radiation energy generated in the combustion center is not absorbed by the molecules of component a , but reflected. This portion can also still be effective in terms of activating the liquid and gaseous fuels or the oxidizers.

Die Anwesenheit der Verbindungen der Komponenten a in den Treibstoff- bzw. Brennstoff-Oxidatorgemischen der Brennkammer bedeutet die Bildung eines korrespondierenden Systems von gleichmäßig verteilten absorbierenden, emittierenden und reflektierenden Temperatur- und Lichtstrahlern, die jeder für sich in seinem Bereich ein allseitig Strahlung aufnehmendes und aussendendes Zentrum darstellen. Insgesamt bewirkt dieses System, wie nach den vorstehenden Ausführungen leicht einzusehen ist, eine beachtliche Konzentration und Verstärkung der Strahlenenergie über den gesamten Bereich des Reaktionsgeschehens hinweg. Dieser erzielte Effekt hat eine gleichmäßigere Verdampfung, eine Erhöhung der Verdampfungsgeschwindigkeit, des Umsatzes an Treibstoff bzw. Brennstoff (einschließlich Oxidator) und somit der Verbrennungsgeschwindigkeit zur Folge. Daraus resultieren letztlich eine Erhöhung der Temperatur und somit der Geschwindigkeit des Austrittsstrahles. Insgesamt wird die angestrebte Stabilisierung der Verbrennung unter gleichzeitiger Verminderung der störenden und gefährlichen akustischen Schwingungen erreicht.The presence of the compounds of components a in the fuel or fuel-oxidizer mixtures of the combustion chamber means the formation of a corresponding system of uniformly distributed absorbing, emitting and reflecting temperature and light radiators, each of which receives and emits radiation from all sides in its area Represent center. Overall, as can easily be seen from the above, this system brings about a considerable concentration and amplification of the radiation energy over the entire area of the reaction process. This effect results in a more uniform evaporation, an increase in the evaporation rate, the conversion of fuel or fuel (including oxidizer) and thus the combustion rate. This ultimately results in an increase in the temperature and thus in the speed of the exit jet. Overall, the desired stabilization of the combustion is achieved with a simultaneous reduction in the disturbing and dangerous acoustic vibrations.

Für die erfindungsgemäße Verwendung eignen sich als Komponente a prinzipiell alle gefärbten organischen Verbindungen, die hochkonjugierte π-Bindungssysteme mit Hauptabsorptionsbanden im Bereich von 350 bis 1200 nm enthalten. Es sind dies im allgemeinen Verbindungen mit den folgenden Komplementärfarben: gelblichgrün, gelb, gelborange, orange, orangerot, rot, purpur, violett, indigoblau, blau, blaugrün, grün, schwarz. Die ihnen zuzuordnenden Spektralfarben sind, vom UV-Bereich ausgehend: violett (gelblichgrün), blau(gelb), grünlichblau(orange), bläulichgrün(rot), grün(purpur), gelblichgrün(violett), gelb(blau), orange(grünlichblau), rot(bläulichgrün). Es schließt sich der Ultrarotbereich an. Schwarzfarbige Verbindungen absorbieren bekanntlich nahezu die gesamte sichtbare Strahlung und zumeist auch Bereiche der Ultrarotstrahlung.In principle, all colored organic compounds which contain highly conjugated π- binding systems with main absorption bands in the range from 350 to 1200 nm are suitable as component a for the use according to the invention. These are generally compounds with the following complementary colors: yellowish green, yellow, yellow orange, orange, orange red, red, purple, violet, indigo blue, blue, teal green, green, black. The spectral colors to be assigned to them are, starting from the UV range: violet (yellowish green), blue (yellow), greenish blue (orange), bluish green (red), green (purple), yellowish green (violet), yellow (blue), orange (greenish blue) ), red (bluish green). This is followed by the ultra-infrared range. It is known that black-colored compounds absorb almost all visible radiation and mostly also areas of the infrared radiation.

Da mit Verschiebung der Hauptabsorptionsbanden in Richtung längerer Wellen die Absorptionsstärke (molarer Extinktionskoeffizient und Oszillatorenstärke) und somit auch die Emissionsstärke zunimmt, wird im Hinblick auf die Erzielung möglichst hoher Strahlungsintensität und Energiedichte die Anwendung farbiger organischer Verbindungen in der nachstehenden Reihenfolge ihrer Komplementärfarben rot→ violett→ blau→ blaugrün→ schwarz ansteigend effektiver. Bei den in Raketentriebwerken für flüssige Treibstoffe herrschenden Verbrennungstemperaturen bis zu 4000°C erfolgt dann zudem noch ein sprunghafter Anstieg der Intensität der Emissionsstrahlung mit Verschiebung des Bandenmaximums nach kürzeren Wellenlängen. Für bestimmte Triebwerksysteme mit bestimmten Treibstoffkombinationen, in denen beispielsweise die Instabilität der Verbrennung und die damit verbundene Ausbildung störender akustischer Schwingungen stärker und von solcher Art sind, daß ihre Beseitigung nur durch intensivste energetisch breitgefächerte Strahlung im längerwelligen Spektralbereich (breites Absorpt.-Spektr.) erfolgen kann, ist es zweckmäßig und günstig schwarzfarbige oder bläulichgrüne bis violette bis rotfarbene organische Verbindungen bzw. derartige Farbstoffe wechselnder Konzentration, in das Treibstoff- bzw. Brennstoff-/Oxidatorsystem einzuführen. In anderen Fällen wiederum, in welchen energiereichere Strahlung aber von geringerer Intensität erforderlich ist, sind farbige Verbindungen oder Farbstoffe zu verwenden mit Hauptabsorptionsbanden im kürzerwelligen Spektralbereich. Je nach spezieller Aufgabe können auch Kombinationen von zwei oder mehr farbigen Verbindungen bzw. Farbstoffen mit spezifischen, sich ergänzenden Spektren zur Anwendung kommen, wenn ein bestimmter selektiver Bereich der Absorption, Emission oder Reflexion erforderlich ist, um eine spezielle Destabilisierung der Verbrennung beseitigen zu können.As with the shift of the main absorption bands in the direction longer waves the absorption strength (molar extinction coefficient and oscillator strength) and thus also the Emission strength increases, with a view to achieving the highest possible radiation intensity and energy density Use of colored organic compounds in the following Order of their complementary colors red → violet → blue → teal → black increasing more effectively. At those found in rocket engines for liquid fuels Combustion temperatures of up to 4000 ° C then also take place another sudden increase in the intensity of the emission radiation with shift of the band maximum after shorter Wavelengths. For certain engine systems with certain Fuel combinations in which, for example  the instability of combustion and the associated Training of disturbing acoustic vibrations stronger and are of such a nature that their elimination can only be done by the most intense energetically broad radiation in the longer wave Spectral range (broad Absorpt.Spectr.) can, it is convenient and inexpensive black or bluish green to purple to red colored organic compounds or such dyes of varying concentration, into the fuel or fuel / oxidizer system introduce. In other cases, in which higher energy radiation but of lower intensity colored compounds or dyes are required to be used with short-wave main absorption bands Spectral range. Depending on the specific task also combinations of two or more colored connections or dyes with specific, complementary Spectra come into play when a certain selective Range of absorption, emission or reflection is required to special destabilization of the To be able to eliminate combustion.

Die in die Reaktionszonen der Verbrennung inkorporierten farbigen organischen Verbindungen bzw. Farbstoffe sind in den Bereichen sehr hoher Temperaturen der chemischen Veränderung unterworfen. In Abhängigkeit von ihrem molekularen Aufbau werden sie nach Eintritt in die Zonen unterschiedlich hoher Temperaturen mehr oder weniger schnell in einen graphitähnlichen, mikrokristallinen Pyrokohlenstoff oder in Rußpartikelchen umgewandelt. Ihre Eigenschaft als Temperatur- oder Lichtstrahler zu fungieren, verlieren sie deshalb aber nicht. Vielmehr ist der graphitähnliche Kohlenstoff oder Ruß als sog. schwarzer Körper einer der intensivsten Energiestrahler überhaupt, ganz abgesehen davon, daß die farbigen Verbindungen noch vor ihrer pyrolytischen Umwandlung in elementaren Kohlenstoff als beispielsweise rote, violette, blaue, bläulichgrüne etc. Energiestrahler ihre Wirksamkeit voll entfalten und ihr Übergang zum schwarzen Strahler bei Aufrechterhaltung ihrer strahlenden Funktion innerhalb einer extrem kurzen Wirkungsdauer doch kontinuierlich erfolgt, wobei die Emissionsstrahlung an Intensität und spektraler Breite zunimmt und ihr Maximum erreicht, wenn der beim jeweiligen Verbrennungsvorgang mögliche und für ihn durch die chemische Struktur des Strahlers bedingte, spezifische, optimale Grad an schwarzer Strahlung vorliegt. Somit wird durch die neue technische Lehre gleichzeitig auch das Problem mitgelöst, einen maximale, wirksame Strahlungsenergie aussendenden schwarzen Körper bzw. schwarzen Strahler in Form von gleichmäßig und feinstverteiltem elementaren graphitähnlichen oder rußartigen Pyrolysekohlenstoff in das Treibstoff- bzw. Brennstoff-/Oxidatorsystem einer Brennkammer einzubringen. Die Inkorporierung findet statt über die in das Gemisch primär einzuführende Stufe der organischen farbigen Verbindungen bzw. Farbstoffe, die in ihrer Funktion als farbige Strahler eine bereits sehr effektive Vorstufe des schwarzen Strahlers darstellen. Zwar würden auch andere organische Verbindungen, die keine hochkonjugierten f-Bindungssysteme enthalten, bei sehr hohen Temperaturen im Treibstoff- bzw. Brennstoffgemisch pyrolytisch in elementaren Kohlenstoff, d. h. in einen schwarzen Körper (Strahler) umgewandelt werden, jedoch würde in dem Zeitraum bis zu dessen Entstehung keine Verstärkung der Strahlung erfolgen können, wie dies bei der erfindungsgemäßen Verwendung der Komponente a der Fall ist. Diese fungiert sofort bei ihrem Eintritt in die Brennkammer als farbiger Strahler, ein für die Stabilisierung der Verbrennung relevantes Erfordernis. Gemäß der Erfindung können ohnehin auch dunkle, fast schwarze Farbstoffe verwendet werden, die sich von einem idealen schwarzen Strahler nur noch geringfügig unterscheiden.The colored organic compounds or dyes incorporated in the combustion reaction zones are subject to chemical changes in the areas of very high temperatures. Depending on their molecular structure, they are more or less quickly converted into a graphite-like, microcrystalline pyrocarbon or into soot particles after entering the zones of different temperatures. However, they do not lose their property of acting as temperature or light emitters. Rather, the graphite-like carbon or soot as the so-called black body is one of the most intense energy emitters, quite apart from the fact that the colored compounds develop their effectiveness fully before they are pyrolytically converted into elemental carbon, for example red, violet, blue, bluish green etc. energy emitters and their transition to the black emitter while maintaining their radiative function takes place continuously within an extremely short duration of action, the emission radiation increasing in intensity and spectral width and reaching its maximum when the possible in the respective combustion process and which is due to the chemical structure of the emitter , specific, optimal level of black radiation is present. Thus, the new technical teaching also solves the problem of introducing a black body or black radiator that emits maximum effective radiation energy in the form of uniformly and finely divided elementary graphite-like or soot-like pyrolysis carbon into the fuel or fuel / oxidizer system of a combustion chamber. Incorporation takes place via the stage of the organic colored compounds or dyes which is primarily to be introduced into the mixture and which, in its function as colored emitters, represents an already very effective precursor of the black emitter. Although other organic compounds that do not contain highly conjugated f -binding systems would be pyrolytically converted into elemental carbon, ie into a black body (radiator), at very high temperatures in the fuel or fuel mixture, however, in the period up to its formation the radiation cannot be amplified, as is the case when component a is used according to the invention. As soon as it enters the combustion chamber, it acts as a colored radiator, a requirement relevant for stabilizing the combustion. According to the invention, dark, almost black dyes can also be used anyway, which differ only slightly from an ideal black radiator.

Das Einbringen von nur ausschließlich Kohlenstoffteilchen in die Brennkammer gemeinsam mit den Treib- bzw. Brennstoffen und Oxidatoren zum Zwecke der Anwesenheit von schwarzen Körpern bzw. schwarzen Strahlern in sämtlichen Reaktionszonen wäre im Hinblick auf eine optimale Stabilisierung der Verbrennung erstrebenswert. Die Schwierigkeit, diesen Weg zu beschreiten, liegt aber darin, daß die Kohlenstoffteilchen in den einzudüsenden Suspensionen meistens unterschiedliche Größen haben, nicht fein genug verteilt sind, und zu Agglomerationen neigen. Dieser Umstand schließt aber die Möglichkeit einer unzulänglichen Stabilisierung der Verbrennung ein.The introduction of only carbon particles into the combustion chamber together with the fuels and oxidizers for the purpose of the presence of black ones Bodies or black spots in all reaction zones would be in terms of optimal stabilization  the combustion is desirable. The difficulty of this However, the way to go is that the carbon particles mostly different in the suspensions to be injected Have sizes, are not distributed finely enough, and tend to agglomerate. This fact closes but the possibility of inadequate stabilization of combustion.

Wie oben schon erwähnt worden ist, eignen sich als Komponente a prinzipiell alle gefärbten organischen Verbindungen bzw. Farbstoffe, die hochkonjugierte π-Bindungssysteme mit Hauptabsorptionsbanden im Bereich von 350 bis 1200 nm enthalten. Beispielsweise können die folgenden Verbindungs- und Farbstoffklassen verwendet werden: Azofarbstoffe, Anthrachinonfarbstoffe, Chinacridonfarbstoffe, Phthaleinfarbstoffe, Cyaninfarbstoffe, Merocyaninfarbstoffe, Polymethinfarbstoffe, Indigofarbstoffe, Triphenylmethanfarbstoffe, Benzanthronfarbstoffe, Anthanthronfarbstoffe, Carbazolfarbstoffe, Carotinoide, Dibenzpyrenchinone, Polyphenylene, Tetracarboximidfarbstoffe, Phthalocyanine, Polyacetylene u. ä.As already mentioned above, all colored organic compounds or dyes are suitable as component a , which contain highly conjugated π- binding systems with main absorption bands in the range from 350 to 1200 nm. For example, the following connection and dye classes can be used: azo dyes, anthraquinone, quinacridone, phthalein dyes, cyanine dyes, merocyanine dyes, polymethine dyes, indigo dyes, triphenylmethane, Benzanthronfarbstoffe, Anthanthronfarbstoffe, Carbazolfarbstoffe, carotenoids, Dibenzpyrenchinone, polyphenylenes, Tetracarboximidfarbstoffe, phthalocyanines, polyacetylenes u. Ä.

Es werden nachstehend farbige organische Verbindungen bzw. Farbstoffe genannt, die sich aufgrund ihrer chemischen Struktur und darauf beruhenden Eigenschaft der Licht- und Temperaturstrahlung als besonders vorteilhaft und wirksam im Sinne der erfindungsgemäßen Verwendung und Lösung der Aufgabe erweisen. Es sind dies:Colored organic compounds or Dyes called, which are due to their chemical Structure and property of light and Thermal radiation as particularly advantageous and effective in the sense of the use and solution according to the invention to prove the task. They are:

  • 1) Die symmetrischen 1,ω-Diphenylpolyene der allgemeinen Formel C₆H₅-(CH=CH) n -C₆H₅worin n 4 bis 8 bedeutet.
    • a) Das Diphenyloctatetraen
      (Absorptionsmaxima: 361 nm, 378 nm, 402 nm; Komplementärfarbe: gelb).
    • b) Das Diphenyldekapentaen
      (Absorptionsmaxima: 380 nm, 397,5 nm, 423 nm; Komplementärfarbe: gelborgane).
    • c) Das Diphenyldodekahexaen
      (Absorptionsmaxima: 400 nm, 417 nm, 443 nm; Komplementärfarbe: braunorange).
    • d) Das Diphenyltetradekaheptaen
      (Absorptionsmaxima: 412 nm, 434 nm, 462,5 nm; Komplementärfarbe: kupferbronzefarben).
    • e) Das Diphenylhexadekaoctaen
      (Absorptionsmaxima: 428 nm, 450 nm, 480 nm; Komplementärfarbe: blaustichigkupferrot).
    1) The symmetrical 1, ω -diphenylpolyenes of the general formula C₆H₅- (CH = CH) n -C₆H₅worin n means 4 to 8.
    • a) The Diphenyloctatetraen
      (Absorption maxima: 361 nm, 378 nm, 402 nm; complementary color: yellow).
    • b) The diphenyl decapentaen
      (Absorption maxima: 380 nm, 397.5 nm, 423 nm; complementary color: yellow-orange).
    • c) Diphenyldodekahexaene
      (Absorption maxima: 400 nm, 417 nm, 443 nm; complementary color: brown-orange).
    • d) The Diphenyltetradekaheptaen
      (Absorption maxima: 412 nm, 434 nm, 462.5 nm; complementary color: copper bronze colors).
    • e) The Diphenylhexadekaoctaen
      (Absorption maxima: 428 nm, 450 nm, 480 nm; complementary color: bluish copper red).
  • 2) Die symmetrischen Diphenylpolyenalazine der allgemeinen Formel C₆H₅-(CH=CH) n -CH=N-N=CH-(CH=CH) n -C₆H₅worin n 2 bis 4 bedeutet.
    • a) Das Diphenylpentadienalazin
      (Absorptionsmaximum: 383 nm; Komplementärfarbe: goldgelb).
    • b) Das Diphenylheptatrienalazin
      (Absorptionsmaximum: 415 nm; Komplementärfarbe: rotorange).
    • c) Das Diphenylnonatetraenalazin (Absorptionsmaximum: 448 nm; Komplementärfarbe: blaustichigkupferrot).
    2) The symmetrical diphenylpolyenalazines of the general formula C₆H₅- (CH = CH) n -CH = NN = CH- (CH = CH) n -C₆H₅worin n means 2 to 4.
    • a) Diphenylpentadienalazine
      (Maximum absorption: 383 nm; complementary color: golden yellow).
    • b) Diphenylheptatrienalazine
      (Absorption maximum: 415 nm; complementary color: red-orange).
    • c) Diphenylnonatetraenalazine (absorption maximum: 448 nm; complementary color: bluish copper red).
  • 3) Die symmetrischen Difurylpolyenalazine der allgemeinen Formel C₄H₃O-(CH=CH) n -CH=N-N=CH-(CH=CH) n -C₄H₃Oworin n 1 bis 4 bedeutet.
    • a) Das Difurylacroleinazin
      (Absorptionsmaximum: 380 nm; Komplementärfarbe: gelb).
    • b) Das Difurylpentadienalazin
      (Absorptionsmaximum: 410 nm; Komplementärfarbe: goldgelborgane).
    • c) Das Difurylheptatrienalazin
      (Absorptionsmaximum: 439 nm; Komplementärfarbe: kupferbronzefarbig).
    • d) Das Difurylnonatetraenalazin
      (Absorptionsmaximum: 467 nm; Komplementärfarbe: blaustichigkupferrot).
    3) The symmetrical difurylpolyenalazines of the general formula C₄H₃O- (CH = CH) n -CH = NN = CH- (CH = CH) n -C₄H₃Oworin n means 1 to 4.
    • a) The difurylacroleinazine
      (Absorption maximum: 380 nm; complementary color: yellow).
    • b) The difurylpentadienalazine
      (Absorption maximum: 410 nm; complementary color: golden yellow organ).
    • c) The difurylheptatrienalazine
      (Absorption maximum: 439 nm; complementary color: copper bronze colored).
    • d) The difurylnonatetraenalazine
      (Maximum absorption: 467 nm; complementary color: bluish copper red).
  • 4) Die Cyaninfarbstoffe der allgemeinen Formel worin n 1 bis 4 bedeutet, insbesondere das Kryptocyanin mit n=1 (1,1′-Diäthyl-4,4′-Carbocyaninjodid). Das Kryptocyanin ist ein wirksamer Sensibilisator für Rot und Ultrarot.
    (Absorptionsmaximum: ca. 830 nm; Komplementärfarbe: rotstichigschwarz).
    4) The cyanine dyes of the general formula where n is 1 to 4, in particular the cryptocyanine with n = 1 (1,1'-diethyl-4,4'-carbocyanine iodide). The cryptocyanine is an effective sensitizer for red and ultra-red.
    (Absorption maximum: approx. 830 nm; complementary color: reddish black).
  • 5) Der tiefgrüne Farbstoff Pernigranilin der folgenden Formel: 5) The deep green pernigranilin dye of the following formula:
  • 6) Der Farbstoff Anilinschwarz (ein inneres Phenylphenazoniumsalz) der folgenden Formel: 6) The dye aniline black (an inner phenylphenazonium salt) of the following formula:
  • 7) Der Farbstoff Indigo der folgenden Formel: (Apsorptionsmaximum: 590 nm; Komplementärfarbe: blau in Xylol).7) The dye indigo of the following formula: (Maximum absorption: 590 nm; complementary color: blue in xylene).
  • 8) Der Farbstoff Violanthron der folgenden Formel: (Absorptionsmaxima: 497 nm, 530 nm, 586,5 nm; Komplementärfarbe: rotviolett; löslich in Xylol). 8) The dye violant throne of the following formula: (Absorption maxima: 497 nm, 530 nm, 586.5 nm; complementary color: red-violet; soluble in xylene).
  • 9) Der Farbstoff Isoviolanthron der folgenden Formel: (Absorptionsmaxima: 504,5 nm, 544 nm, 584,5 nm in Xylol; Komplementärfarbe: violett).9) The dye isoviolanthrone of the following formula: (Absorption maxima: 504.5 nm, 544 nm, 584.5 nm in xylene; complementary color: violet).
  • 10) Der schwarze Farbstoff Circumanthracen der folgenden Formel: 10) The black dye circumanthracene of the following formula:
  • 11) Die blaue Verbindung Pentacen der folgenden Formel: 11) The blue compound pentacene of the following formula:
  • 12) Die blaugrüne Verbindung Hexacen der folgenden Formel: 12) The cyan compound hexacene of the following formula:
  • 13) Der blaue Farbstoff Indanthron der Strukturformel: 13) The blue dye indanthrone of the structural formula:
  • 14) Der Farbstoff Flavanthron der Strukturformel: (Absorptionsmaxima: 511 nm und 841 nm). 14) The dye flavanthrone of the structural formula: (Absorption maxima: 511 nm and 841 nm).
  • 15) Der schwarze Farbstoff Indanthrenschwarz BB, der durch Nitrierung von Violanthron entsteht (Konstitution noch nicht genau bekannt).15) The black pigment indanthrene black BB, the is formed by nitriding the violin throne (Constitution not yet known exactly).
  • 16) Der Farbstoff Pyranthron der Strukturformel: (Absorptionsmaxima: 545,4 nm und 622,0 nm).16) The dye pyranthrone of the structural formula: (Absorption maxima: 545.4 nm and 622.0 nm).
  • 17) Der Farbstoff Anthanthron der Strukturformel: 17) The dye anthanthrone of the structural formula:
  • 18) Der Farbstoff Dibenzpyrenchinon der Strukturformel: 18) The dye dibenzopyrenchinone of the structural formula:
  • 19) Der Benzanthronfarbstoff Anthrachinolin der Strukturformel: 19) The benzanthrone dye anthraquinoline of the structural formula:
  • 20) Der Farbstoff Anthrachinolinchinon der Strukturformel: 20) The dye anthraquinoline quinone of the structural formula:
  • 21) Der Farbstoff Alizarinblau der Strukturformel: 21) The alizarin blue dye of the structural formula:
  • 22) Der Farbstoff Alizarin der Strukturformel: 22) The dye alizarin of the structural formula:
  • 23) Der Acridonfarbstoff Indanthrenrot RK der Strukturformel: 23) The acridone dye indanthrene red RK of the structural formula:
  • 24) Der Farbstoff Indanthrenbraun R der Strukturformel: 24) The dye indanthrene brown R of the structural formula:
  • 25) Der Farbstoff Dipyrazolanthronyl aus der Reihe der Dialkyldipyrazolanthrone der allgemeinen Formel: Im Falle des Dipyrazolanthronyls ist R=H. Im Falle des Farbstoffes Indanthrenrubin R bedeutet R die Gruppe C₂H₅.25) The dye dipyrazole anthronyl from the series of dialkyl dipyrazole anthrones of the general formula: In the case of dipyrazole anthronyl, R = H. In the case of the dye indanthrenrubin R, R represents the group C₂H₅.
  • 26) Der Farbstoff Indanthrenkhaki 2G (ein Farbstoff aus der Carbazolreihe) der Strukturformel: 26) The dye indanthrenkhaki 2G (a dye from the carbazole series) of the structural formula:
  • 27) Die farbigen p-Polyphenylene, z. B. das Quinquephenylen der Strukturformel:
    (Komplementärfarbe: gelborange)
    27) The colored p-polyphenylenes, e.g. B. the quinquephenylene of the structural formula:
    (Complementary color: yellow-orange)
  • 28) Der olivgrüne Farbstoff Cörulein A der Strukturformel: 28) The olive green dye corulein A of the structural formula:
  • 29) Der Tetracarboximidfarbstoff cis-Indanthrenbordeau RR der Strukturformel: 29) The tetracarboximide dye cis-indanthrene bordeau RR of the structural formula:
  • 30) Der Farbstoff Safranin T der Strukturformel:
    (Absorptionsmaximum: 539 nm)
    30) The Safranin T dye of the structural formula:
    (Absorption maximum: 539 nm)
  • 31) Der Farbstoff Mauvein der Strukturformel:
    (Absorptionsmaxima: 543,8 nm, 537,3 nm)
    31) The Mauvein dye of the structural formula:
    (Absorption maxima: 543.8 nm, 537.3 nm)
  • 32) Die Phthalocyaninfarbstoffe, z. B. das tiefblaue Cu-Phthalocyanin der Strukturformel: 32) The phthalocyanine dyes, e.g. B. the deep blue Cu phthalocyanine of the structural formula:
  • 33) Der Triphenylmethanfarbstoff Malachitgrün der Formel:
    (Apsorptionsmaximum: 616,9 nm)
    33) The triphenylmethane dye malachite green of the formula:
    (Maximum absorption: 616.9 nm)
  • 34) Der Triphenylmethanfarbstoff Rosanilin der Formel:
    (Absorptionsmaxima: 546,5 nm, 490 nm)
    34) The triphenylmethane dye rosaniline of the formula:
    (Absorption maxima: 546.5 nm, 490 nm)
  • 35) Die farbigen Verbindungen Polyenaldehyde, z. B. Phenylpolyenaldehyde der Strukturformel: (Absorptionsmaxima für n=4, 5, 6: 390 nm, 405 nm, 430 nm).35) The colored compounds polyenaldehydes, e.g. B. Phenylpolyenaldehydes of the Structural Formula: (Absorption maxima for n = 4, 5, 6: 390 nm, 405 nm, 430 nm).
  • 36) Die Farbstoffe α-Carotin und β-Carotin.36) The dyes α- carotene and β- carotene.
  • 37) Die carotinoiden Farbstoffe Lycopin, Crocetin und Bixin
    (α-Carotin: 10 konjugierte Doppelbindungen, Absorptionsmaximum 524 nm. Crocetin: 7 konjugierte Doppelbindungen, Absorptionsmaximum 482 nm;
    Bixin: 9 konjugierte Doppelbindungen, Absorptionsmaximum 523,5 nm).
    37) The carotenoid dyes lycopene, crocetin and bixin
    ( α- carotene: 10 conjugated double bonds, absorption maximum 524 nm. Crocetin: 7 conjugated double bonds, absorption maximum 482 nm;
    Bixin: 9 conjugated double bonds, absorption maximum 523.5 nm).
  • 38) Die Metallkomplexe organischer farbiger Verbindungen und Farbstoffe.38) The metal complexes of organic colored compounds and dyes.

Die vorstehend genannten, eine repräsentative Auswahl darstellenden farbigen Verbindungen und Farbstoffe können je nach spezifischer Aufgabe und erwünschter Wirkung in Abhängigkeit von ihrer Konstitution gezielt eingesetzt werden.The above, a representative selection performing colored compounds and dyes can depending on the specific task and desired effect in Targeted depending on their constitution will.

Die jeweils spezifische Aufgabe resultiert aus der Art der verwendeten Treibstoffe bzw. Brennstoffe bzw. Oxidatoren, also des Verbrennungssystems sowie aus den konstruktiven Gegebenheiten des Brennkammertyps. Die Besonderheiten der verschiedenartigen Konstitutionen der Verbindungen der Komponente a ermöglichen eine nuancierte Abstufung und Kombination angestrebter Eigenschaften und Wirkungen durch die spezielle Auswahl, die in Anbetracht der Kompoliziertheit des Verbrennungsvorganges und in Anpassung an die jeweils zu modifizierende Aufgabe erforderlich ist. Diesbezüglich soll beispielsweise die Kombinationswirkung hervorgehoben werden, die durch die Verwendung von Metallkomplexen organischer farbiger Verbindungen oder Farbstoffe erzielt werden kann. Einerseits fungieren diese Verbindungen als Energiestrahler, andererseits aktivieren sie infolge ihrer verstärkten katalytischen Wirksamkeit die Verbrennungsreaktion in der Brennkammer. Das Kupfernaphthalocyanin ist ein herausragender spezieller Vertreter dieser anwendungstechnisch bedeutenden, in ihrer chemischen und physikalischen Mannigfaltigkeit interessanten Klasse von Verbindungen, auch wegen der Funktion des Kupfers als sehr wirksamer Oxidationskatalysator in Verbrennungsprozessen. Ferner ist eine zusätzliche Aktivierung der Treibstoffmoleküle und der damit verbundenen Erhöhung der Verbrennungsgeschwindigkeit und Stabilisierung der Verbrennung dadurch gegeben, daß man solche farbigen Verbindungen oder Farbstoffe als Komponente a in das Verbrennungssystem einführt, die nach Möglichkeit nennenswerte bis hohe Beträge für ihre Dipolmomente und Dielektrizitätskonstanten aufweisen. Verbindungen, die diese Eigenschaften besitzen, induzieren in den sie umgebenden Molekülen, z. B. in Treibstoffmolekülen eine Polarisierung der elektrischen Ladungen, gleichbedeutend mit einem Zuwachs an Energiehöhe und Heranführen an den reaktiven, aktivierten Zustand. Die Größe der Dipolmomente und der Dielektrizitätskonstanten kann bekanntlich aus der chemischen Konstitution der Moleküle grob geschätzt werden. Sie läßt sich aber auch exakt messen und berechnen.The specific task in each case results from the type of fuels or fuels or oxidizers used, that is to say the combustion system, and from the structural conditions of the type of combustion chamber. The peculiarities of the different constitutions of the compounds of component a enable a nuanced gradation and combination of desired properties and effects through the special selection that is necessary in view of the complexity of the combustion process and in adaptation to the task to be modified. In this regard, for example, the combination effect that can be achieved by using metal complexes of organic colored compounds or dyes should be emphasized. On the one hand, these compounds act as energy emitters, on the other hand, they activate the combustion reaction in the combustion chamber due to their increased catalytic activity. Copper naphthalocyanine is an outstanding special representative of this class of compounds, which is important in terms of application technology and is interesting in its chemical and physical diversity, also because of the function of copper as a very effective oxidation catalyst in combustion processes. Furthermore, there is an additional activation of the fuel molecules and the associated increase in the rate of combustion and stabilization of the combustion by introducing into the combustion system those colored compounds or dyes as component a which, if possible, have appreciable to high amounts for their dipole moments and dielectric constants. Compounds that have these properties induce in the surrounding molecules, e.g. B. in fuel molecules a polarization of the electrical charges, synonymous with an increase in energy level and approaching the reactive, activated state. As is known, the size of the dipole moments and the dielectric constant can be roughly estimated from the chemical constitution of the molecules. But it can also be measured and calculated exactly.

Bei Berücksichtigung der existierenden - fas schon gesetzmäßigen - Zusammenhänge zwischen chemischer Konstitution und physikalisch-chemischen Eigenschaften und Wirkungen des Verbindungstyps entsprechend Komponente a ist es demnach möglich zur Lösung der jeweils speziellen Aufgaben gemäß der Erfindung, d. h. zur Beseitigung jeweils spezifischer, graduell unterschiedlicher Instabilitäten der Verbrennung, ganz bestimmte Stoffe oder Stoffkombinationen sowohl in qualitativer als auch in quantitativer Hinsicht gezielt einzusetzen.Taking into account the existing - already legal - relationships between chemical constitution and physicochemical properties and effects of the type of compound according to component a , it is therefore possible to solve the particular tasks according to the invention, ie to eliminate specific, gradually different instabilities of combustion , targeted use of certain substances or combinations of substances, both qualitatively and quantitatively.

Auch durch die möglichen selektiven Kombinationen der Verbindungen der Komponente a mit den Verbindungen der Komponente b und den Lösungs- und Suspensionsmitteln der Komponente c ist eine beachtliche Variationsbreite der erfindungsgemäßen Anwendung der Additivmischungen gegeben. Diese ist auch erforderlich wegen des unterschiedlichen chemischen und physikalischen Verhaltens der verschiedenen Treibstoffmischungen während des Verbrennungsvorganges in den verschiedenen Brennkammersystemen. The possible selective combinations of the compounds of component a with the compounds of component b and the solvents and suspending agents of component c also provide a considerable range of variation in the use of the additive mixtures according to the invention. This is also necessary because of the different chemical and physical behavior of the different fuel mixtures during the combustion process in the different combustion chamber systems.

Das Anwendungsprinzip der Erfindung beruht darauf, zunächst den Verbrennungsvorgang von flüssigen Treibstoffmischungen in seinen Abläufen in Versuchsbrennkammern exakt zu studieren. Nach eventuellem Vorliegen von Versuchsergebnissen und Daten über Art, Ursache und Stärke der Instabilitäten der Verbrennung und durch sie bedingte störende und gefährliche Schwingungen, kann unter Berücksichtigung der chemischen Zusammensetzungen sowohl der Treibstoffmischungen als auch der potentiell zur Verfügung stehenden Komponenten a, b und c eine gezielte Auswahl von in das Verbrennungssystem einzuführenden Additivmischungen erfolgen, die ein Optimum an Wirksamkeit bezüglich der Beseitigung der Instabilität der Verbrennung für das betreffende System darstellen.The principle of application of the invention is based on first of all carefully studying the combustion process of liquid fuel mixtures in its processes in test combustion chambers. After the availability of test results and data on the type, cause and strength of the instabilities of combustion and the disturbing and dangerous vibrations caused by them, taking into account the chemical compositions of both the fuel mixtures and the potentially available components a, b and c, a targeted one can be carried out Selection of additive mixtures to be introduced into the combustion system is carried out, which represent an optimum of effectiveness in eliminating the instability of the combustion for the system in question.

Im Wesen der Erfindung liegt es aber auch, ausgewählte Additivmischungen der genannten Art in solche Treibstoff- und Verbrennungssysteme einzuführen, die einwandfrei ohne auftretende Instabilitäten oder Störungen arbeiten oder bei denen statistisch nur eine geringe Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Verbrennungsinstabilitäten und mechanischen störenden Schwingungen besteht. In diesen Fällen übernehmen die Additivmischungen nicht nur eine prophylaktische Schutzfunktion, sondern darüber hinaus bewirken sie auch eine Erhöhung der Verbrennungsgeschwindigkeit und gestalten den Verbrennungsprozeß ökonomischer.However, the essence of the invention also includes selected ones Additive mixtures of the type mentioned in such fuel and Introduce combustion systems that work flawlessly without occurring Instabilities or malfunctions work or at which are statistically very unlikely to the occurrence of combustion instabilities and mechanical disturbing vibrations. In these cases take over the additive mixtures not only have a prophylactic protective function, but they also cause an increase the combustion rate and shape the Combustion process more economical.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Additivmischungen enthalten als Komponente b grenzflächenaktive Stoffe, die, wie oben bereits erwähnt, die Eigenschaft besitzen, die Oberflächenspannung der flüssigen Treibstoffe bzw. Brennstoffe und der flüssigen Oxidatoren zu vermindern.The additive mixtures to be used according to the invention contain, as component b, surface-active substances which, as already mentioned above, have the property of reducing the surface tension of the liquid fuels or fuels and of the liquid oxidizers.

Im synergistischen Zusammenwirken der beiden Gemischkomponenten a und b wird eine gleichmäßigere und geringere Tröpfchengröße der in die Verbrennungskammer eingedüsten flüssigen Treibstoffe sowie deren schnellere und vollständigere Verdampfung erzielt, gleichbedeutend mit Erhöhung der Verbrennungsgeschwindigkeit und Stabilisierung der Verbrennung.The synergistic interaction of the two mixture components a and b results in a more uniform and smaller droplet size of the liquid fuels injected into the combustion chamber and their faster and more complete evaporation, which is synonymous with increasing the combustion speed and stabilizing the combustion.

Die nachstehend aufgeführten Verbindungen stellen eine aus der großen Anzahl grenzflächenaktiver Stoffe bevorzugte Auswahl von für die Lösung der Aufgabe gemäß Erfindung besonders geeigneter, die Oberflächenspannung der benützten flüssigen Treibstoffe, Brennstoffe und Oxidatoren vermindernder Verbindungen dar.The compounds listed below issue one preferred the large number of surfactants  Selection of for solving the problem according to the invention particularly suitable, the surface tension of the used liquid fuels, fuels and oxidizers reducing compounds.

Es handelt sich hierbei um folgende Verbindungen:These are the following connections:

Als die Oberflächenspannung vermindernde Komponente b können in den erfindungsgemäß verwendeten Additivmischungen jeweils einzelne der vorgenannten Verbindungen oder beliebige zweckentsprechende Mischungen derselben fungieren. Die optimale Auswahl der grenzflächenaktiven Stoffe hängt weitgehend von den Zusammensetzungen der Treibstoffe ab, jedoch bleibt auch die chemische Konstitution des Lösungsmittels nicht ohne Einfluß auf ihre Funktion der Verminderung der Oberflächenspannung der flüssigen Treib- und Brennstoffe und Oxidatoren. Die Auswahl muß nach Möglichkeit so erfolgen, daß ein synergistisches Zusammenwirken aller an der Verbrennungsreaktion beteiligten Stoffe gegeben ist. Der molekulare Aufbau, die Schmelz- und Siedepunkte sowie die Molpolarisationen und die Dielektrizitätskonstanten der einzelnen Verbindungen der Komponente b stellen wesentliche Eigenschafts- und Wirkungskriterien dar, die es erlauben, als Zusätze für die verschiedenartigen Treibstoff- bzw. Brennstoffsysteme unschwer die geeignetsten Verbindungen auszuwählen.In the additive mixtures used according to the invention, individual components of the aforementioned compounds or any appropriate mixtures thereof can function as component b to reduce the surface tension. The optimal choice of surfactants largely depends on the composition of the fuels, but the chemical constitution of the solvent does not remain without an influence on their function of reducing the surface tension of the liquid fuels and fuels and oxidizers. If possible, the selection must be made so that there is a synergistic interaction of all substances involved in the combustion reaction. The molecular structure, the melting and boiling points as well as the molar polarizations and the dielectric constants of the individual compounds of component b represent essential property and activity criteria that allow the most suitable compounds to be easily selected as additives for the various types of fuel or fuel systems.

Die beiden Komponenten a und b werden in den Lösungsmitteln oder Suspensionsmitteln entsprechend Komponente c aufgenommen. In Form einer Lösung oder Suspension werden die erfindungsgemäß verwendeten Additivmischungen dann in das Verbrennungssystem eingeführt.The two components a and b are taken up in the solvents or suspending agents corresponding to component c . The additive mixtures used according to the invention are then introduced into the combustion system in the form of a solution or suspension.

Die Funktion der Komponente c wird prinzipiell von den meisten organsichen Lösungsmitteln oder Lösungsmittelgemischen erfüllt, auch von organischen flüssigen Verbindungen und Gemischen flüssiger Verbindungen, die a priori nicht als Lösungsmittel ausgewiesen sind, die aber die Eigenschaft haben, bestimmte feste organische Stoffe, wie diejenigen der Komponente a, zu lösen. Während die Verbindungen der Komponente b sich sehr gut in den meisten organischen Flüssigkeiten bzw. Lösungsmitteln lösen, sind bestimmte farbige Verbindungen und Farbstoffe der Komponente a in verschiedenen Lösungsmitteln schwerlöslich oder unlöslich. Für die Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren Additivmischungen sind aber die im folgenden genannten Flüssigkeiten als Lösungsmittel- und Suspensionsmittelkomponente c besonders gut geeignet: aromatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Alkylnaphthaline, Diphenyle, Polyphenyle, Äthylbenzol, n-Propylbenzol, n-Butylbenzol, Isobutylbenzol, n-Butylbenzol, Isobutylbenzol, tert.-Butylbenzol, Toluol, Xylole, Cumol, Paracymol, Mesitylen; Heptan, Octan, Nonan, n-Decan, n-Undecan, n-Dodecan, n-Tridecan, 3-Methylpentan; Alkohole, z. B. Äthanol, Propanol, 1-Butanol, 1-Pentanol, 1-Hexanol, 1-Heptanol, 1-Octanol, Isopropylalkohol, Isobutylalkohol, sek.-Butylalkohol, tert.-Butylalkohol, Isopentylalkohol, aktiver Amylalkohol ((-)-2-Methyl-1-Butanol), tert.-Pentylalkohol, Cyclopentanol, Cyclohexanol, Benzylalkohol, α-Phenyläthylalkohol, β-Phenyläthylalkohol; flüssige Phenole, z. B. Alkylarylphenole, vorzugsweise Gemische zwischen Alkylarylphenolen und Kohlenwasserstoffen (es erfolgt kein Auskristallisieren der Farbstoffe); Äther, z. B. Tretrahydrofuran, Dioxan, Phenetol, Anisol, Di-n-Butyläther; Amine, z. B. Methyanilin, o-Toluidin, m-Toluidin, m-Chloranilin, 2-Butylamin, Cyclohexylamin, Benzylamin, α-Phenyläthylamin, β-Phenyläthylamin; vorzugsweise Fettamine mit 6 bis 36 C-Atomen, Ätheramine mit mindestens einem O-Atom, insbesondere Gemische aus 15% Fettaminen und Ätheraminen; Methylenchlorid. The function of component c is in principle fulfilled by most organic solvents or solvent mixtures, including organic liquid compounds and mixtures of liquid compounds which are not a priori identified as solvents, but which have the property of certain solid organic substances, such as those of the component a to solve. While the compounds of component b dissolve very well in most organic liquids or solvents, certain colored compounds and dyes of component a are sparingly soluble or insoluble in various solvents. But the fluids referred to in the following as a solvent and suspending agent component are for making the present invention usable additive mixtures c particularly suitable: aromatic hydrocarbons, eg. B. alkylnaphthalenes, diphenyls, polyphenyls, ethylbenzene, n-propylbenzene, n-butylbenzene, isobutylbenzene, n-butylbenzene, isobutylbenzene, tert.-butylbenzene, toluene, xylenes, cumene, paracymol, mesitylene; Heptane, octane, nonane, n-decane, n-undecane, n-dodecane, n-tridecane, 3-methylpentane; Alcohols, e.g. B. ethanol, propanol, 1-butanol, 1-pentanol, 1-hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isopentyl alcohol, active amyl alcohol ((-) - 2 -Methyl-1-butanol), tert-pentyl alcohol, cyclopentanol, cyclohexanol, benzyl alcohol, α- phenyl ethyl alcohol, β- phenyl ethyl alcohol; liquid phenols, e.g. B. alkylarylphenols, preferably mixtures between alkylarylphenols and hydrocarbons (there is no crystallization of the dyes); Ether, e.g. B. tretrahydrofuran, dioxane, phenetol, anisole, di-n-butyl ether; Amines, e.g. B. methyaniline, o-toluidine, m-toluidine, m-chloroaniline, 2-butylamine, cyclohexylamine, benzylamine, α- phenylethylamine, β- phenylethylamine; preferably fatty amines with 6 to 36 carbon atoms, ether amines with at least one O atom, in particular mixtures of 15% fatty amines and ether amines; Methylene chloride.

Die Löslichkeit der verschiedenartig strukturierten farbigen Verbindungen oder Farbstoffe kann in den zahlreichen als Lösungsmittel fungierenden Flüssigkeiten sehr unterschiedlich sein. In durch systematische Einstellung erhaltenen Lösungsmittelgemischen wird im allgemeinen eine Erhöhung der Löslichkeit für die Verbindungen der Komponente a erzielt. Bei der Auswahl des jeweils geeigneten Lösungsmittels sind selbstverständlich die chemischen Konstitutionen sowohl der zu lösenden Verbindungen der Komponente a als auch des Lösungsmittels zu berücksichtigen. Die Art und Stärke der Wechselwirkungen zwischen den Molekülen des Lösungsmittels und des zu lösenden Stoffes und das daraus resultierende Lösungsvermögen hängen hauptsächlich von den folgenden konstitutionellen und sich aus ihnen ergebenden physikalischen Eigenschaften ab:The solubility of the differently structured colored compounds or dyes can be very different in the numerous liquids which act as solvents. In solvent mixtures obtained by systematic adjustment, an increase in the solubility for the compounds of component a is generally achieved. When choosing the most suitable solvent, the chemical constitutions of both the compounds of component a and the solvent to be dissolved must of course be taken into account. The type and strength of the interactions between the molecules of the solvent and the substance to be dissolved and the resulting solvent capacity depend mainly on the following constitutional and resulting physical properties:

  • 1) Art und Anzahl der die jeweiligen Moleküle aufbauenden Atome sowie prozentualer Anteil der einzelnen Atomarten.1) Type and number of molecules that make up the respective molecules Atoms and percentage of each atom type.
  • 2) Molekülgröße und Art des Aufbaues der Moleküle (Art der Aufeinanderfolge der Atome, Verbindungsklasse, funktionelle Gruppen).2) Molecule size and type of structure of the molecules (type of Sequence of atoms, compound class, functional Groups).
  • 3) Molekülgeometrie, insbesondere Konfiguration, Grad der Symmetrie (Art der Ringbildungen, Kettenlängen).3) Molecular geometry, especially configuration, degree of Symmetry (type of ring formation, chain lengths).
  • 4) Bindungstypus (Einfachbindungssystem, Doppelbindungssystem, insbesondere konjugierte Doppelbindungssysteme, Ladungsresonanz, Komplexbildungstendenz (Ionenkomplex, semipolarer Komplex, Charge-Transfer-Komplex), Salzbildungstendenz, Wasserstoffbrückenbindung, chemische Bindungskräfte 2. Ordnung, z. B. von der Waals'sche Bindungskräfte, induktive Feldwirkungen).4) Binding type (single bond system, double bond system, in particular conjugated double bond systems, charge resonance, Complex formation tendency (ion complex, semipolar Complex, charge transfer complex), salt formation tendency, Hydrogen bonding, chemical bonding forces 2nd order, e.g. B. from the Waals binding forces, inductive Field effects).
  • 5) Aus der Konstitution sich ergebende physikalische Eigenschaften wie das Dipolmoment, die Molpolarisation und die Dielektrizitätskonstante.5) Physical properties resulting from the constitution like the dipole moment, the molar polarization and the dielectric constant.

Nach Eruierung der vorstehend genannten Eigenschaften sowohl des Lösungsmittels als auch des zu lösenden Stoffes ist es bei Anwendung bestimmter Regeln und auf Grund theoretischer Überlegungen sowie durch einfache Experimente möglich, für jeden zu lösenden Stoff das optimale Lösungsmittel herauszufinden. Eine Faustregel ist es beispielsweise, daß sich ein Stoff in einem Lösungsmittel um so besser löst, je mehr sich beide in ihren konstitutionellen und physikalischen Eigenschaften ähnlich sind (similia similibus solvuntur). Insofern gewisse Verbindungen der Komponente a in den angegebenen Lösungsmitteln auch bei höheren Temperaturen schwer löslich sein sollten, ist es erforderlich, stabile kolloidale Lösungen oder Suspensionen dieser Verbindungen herzustellen, indem man sie in Kolloidmühlen zu feinsten Partikelchen vermahlt und sie unter sehr schnellem, kontinuierlichem Verrühren in das mit der Komponente b vermischte Lösungsmittel bzw. Suspensionsmittel langsam und in kleinen, gleichmäßigen Anteilen einträgt.After determining the above-mentioned properties of both the solvent and the substance to be dissolved, it is possible, using certain rules and on the basis of theoretical considerations and simple experiments, to find the optimal solvent for each substance to be dissolved. A rule of thumb, for example, is that a substance dissolves in a solvent the better the more the two are similar in their constitutional and physical properties (similia similibus solvuntur). Insofar as certain compounds of component a should be sparingly soluble in the specified solvents, even at higher temperatures, it is necessary to prepare stable colloidal solutions or suspensions of these compounds by grinding them into very fine particles in colloid mills and mixing them in with very rapid, continuous stirring the solvent or suspending agent mixed with component b is slowly and in small, uniform proportions.

Die Komponenten a und b werden in einem Gewichtsverhältnis zueinander von ca. 0,5 bis 10 : 1 eingesetzt. Die Komponente c ist in den erfindungsgemäß verwendbaren Additivmischungen in einer Menge vorhanden, die ausreicht, um die Komponenten a und b vollständig in Lösung zu halten oder um eine stabile kolloidale Lösung oder stabile Suspension der beiden Komponenten bilden zu können.Components a and b are used in a weight ratio to one another of approximately 0.5 to 10: 1. Component c is present in the additive mixtures which can be used according to the invention in an amount sufficient to keep components a and b completely in solution or to be able to form a stable colloidal solution or stable suspension of the two components.

Die Kombination der beiden Komponenten a und b wird in einer Menge von ca. 2,5 bis 18 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge des in die Brennkammer eingedüsten Treib- bzw. Brennstoffes, des Oxidators und der jeweiligen Additivmischung, in das Verbrennungssystem inkorporiert.The combination of the two components a and b is incorporated into the combustion system in an amount of approximately 2.5 to 18 percent by weight, based on the total amount of the fuel or fuel injected into the combustion chamber, the oxidizer and the respective additive mixture.

Die Einführung der Additivmischungen in das Verbrennungssystem, d. h. in die Treib- oder Brennstoffe und den Oxidator, kann in den Treibstoff- oder Brennstofftanks oder bereits vor dem Füllen derselben durch die üblichen geeigneten Mischverfahren erfolgen.The introduction of additive mixtures into the combustion system, d. H. into the fuels or fuels and the oxidizer, can be in the fuel or fuel tanks or already before filling them by the usual appropriate ones Mixing processes take place.

Die Additivmischungen können aber auch aus einem separaten Behälter für die Zusatzstoffe direkt in die Brennkammer in den Treibstoff bzw. Brennstoff und den Oxidator eingedüst werden, und zwar in gleichmäßiger, symmetrischer Verteilung unmittelbar nach deren Austritt aus den jeweiligen Tanks. Die Austrittsdüsen des Behälters für Zusatzstoffe befinden sich hierbei in optimaler geometrischer Anordnung und geringster Entfernung von den Austrittsdüsen für die Treib- und Brennstoffe und den Oxidator.The additive mixtures can also be from a separate Containers for the additives directly into the combustion chamber the fuel or fuel and the oxidizer injected in an even, symmetrical distribution immediately after they leave the respective tanks.  The outlet nozzles of the additive container are located itself in an optimal geometric arrangement and lowest Distance from the outlet nozzles for the and fuels and the oxidizer.

Ferner kann das Additivgemisch auch in den Treib- bzw. Brennstoff und in den Oxidator getrennt eingespritzt werden, und zwar in die Zuführungen zur Brennkammer unmittelbar vor deren Eindüsung in die Brennkammer. Auf diese Weise erfolgt bereits vor der Eindüsung der Flüssigkeiten in die Brennkammer eine gute Durchmischung aller an der Verbrennung teilnehmenden Reaktanten.Furthermore, the additive mixture can also be used in the Fuel and injected into the oxidizer separately namely in the feeds to the combustion chamber directly before they are injected into the combustion chamber. To this This is done before the liquids are injected in the combustion chamber a good mix of all at the Burning reactants.

Das Einspritzen der Additivmischungen in die Brennkammer aus einem separaten Behälter für Zusatzmischungen hat hauptsächlich auch den Vorteil, daß solche Additivmischungen, dieInjecting the additive mixtures into the combustion chamber from a separate container for additional mixtures mainly the advantage that such additive mixtures, the

  • 1) in Form von Lösungen vorliegen, welche mit gewissen Treib- bzw. Brennstoffen oder Oxidatoren nun keine stabilen, homogenen Lösungen mehr in den Tanks zu bilden vermögen, oder die1) are in the form of solutions, which with certain Fuels or fuels or oxidizers are no longer stable, to form homogeneous solutions more in the tanks capital, or the
  • 2) in Form von kolloidalen Lösungen oder Suspensionen vorliegen und deshalb ebenfalls mit Treibstoffen, Brennstoffen und Oxidatoren keine stabilen, homogenen Mischungen zu bilden vermögen,2) in the form of colloidal solutions or suspensions and therefore also with fuels, fuels and oxidizers are not stable, homogeneous mixtures are able to form

mit hohem Wirkungsgrad in der Brennkammer die vorgesehene Funktion erfüllen.with high efficiency in the combustion chamber Perform function.

Farbige Verbindungen der Komponente a, die als Energiestrahler und Überträger von Licht- und Wärmestrahlung ausgezeichnete Eigenschaften besitzen, sich eventuell jedoch in organischen Lösungsmitteln nur schwer lösen, können durch die letztgenannte Methode dennoch problemlos und erfolgreich im erfindungsgemäßen Sinne verwendet werden.Colored compounds of component a , which have excellent properties as energy emitters and transmitters of light and heat radiation, but which may be difficult to dissolve in organic solvents, can nevertheless be used easily and successfully in the sense of the invention by the latter method.

Es besteht schließlich die Möglichkeit, Additivmischungen, enthaltend farbige Verbindungen der Komponente a, die bei Zimmertemperatur in hochsiedenden organischen Lösungsmitteln schwerlöslich, bei höheren Temperaturen aber leichtlöslich sind, in dem separaten Behälter für Zusatzstoffe elektrisch bis maximal unterhalb der Siedetemperatur des Lösungsmittels aufzuheizen und dann in die Brennkammer einzudüsen.Finally, it is possible to heat additive mixtures containing colored compounds of component a , which are sparingly soluble at room temperature in high-boiling organic solvents, but are slightly soluble at higher temperatures, in the separate container for additives up to a maximum below the boiling point of the solvent and then into the To inject the combustion chamber.

Claims (22)

1. Verwendung von Additivmischungen, bestehend aus
  • a) einer oder mehreren von gelb bis tiefschwarz gefärbten organischen Verbindungen, die hochkonjugierte f-Bindungssysteme enthalten und deren langwellige Hauptabsorptionsbanden im Wellenlängenbereich von ca. 350 bis 1200 nm liegen.
  • b) einem oder mehreren organischen grenzflächenaktiven Stoffen zum Zwecke der Verringerung der Oberflächenspannung der nachstehend genannten Flüssigkeiten und
  • c) organischen Lösungs- oder Suspensionsmitteln für die Komponenten a und b, insbesondere aus der Reihe aromatische Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise Alkylnaphthaline, Diphenyle, Polyphenyle, Äthylphenyle, Äthylbenzol, n-Propylbenzol, Isopropylbenzol, n-Butylbenzol, Isobutylbenzol, tert.-Butylbenzol, Toluol, Xylole, Cumol, Paracymol, Mesitylen; aliphatische Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise n-Hexan, 1-Methylpentan, 3-Methylpentan, n-Heptan, Isoheptane, n-Octan, Isooctane, n-Nonan, Isononane, n-Decan, Isodecane, n-Undecan, Isoundecane, n-Dodecane, Isododecane, n-Tridecan, Isotridecane; Alkohole, vorzugsweise Methanol, Äthanol, 1-Propanol, Isopropanol, 1-Butanol, Isobutylalkohol, sek.-Butylalkohol, tert.-Butylalkohol, 1-Pentanol, Isopentylalkohol, aktiver Amylalkohol, tert.-Pentylalkohol, Cyclopentanol, Cyclohexanol, Benzylalkohol, α-Phenyläthylalkohol, β-Phenyläthylalkohol; flüssige Phenole, vorzugsweise Alkylarylphenole, das Auskristallisieren von Farbstoffen verhindernde Gemische aus Alkylarylphenolen und Kohlenwasserstoffen; Äther, vorzugsweise Tetrahydrofuran, Dioxan, Phenetol, Anisol, Diäthylbenzyläther, Di-n-Butyläther; Amine, vorzugsweise Methylanilin, o-Toluidin, m-Toluidin, m-Chloranilin, 2-Butylamin, Cyclohexylamin, Benzylamin, α-Phenyläthylamin, β-Phenyläthylamin; vorzugsweise Fettamine mit 6 bis 36 C-Atomen, Ätheramine mit mindestens einem O-Atom, insbesondere Gemische aus 15% Fettaminen und 85% Ätheraminen; Methylenchlorid
1. Use of additive mixtures consisting of
  • a) one or more yellow to deep black colored organic compounds which contain highly conjugated f -binding systems and whose long-wave main absorption bands are in the wavelength range from approx. 350 to 1200 nm.
  • (b) one or more organic surfactants for the purpose of reducing the surface tension of the liquids below and
  • c) organic solvents or suspending agents for components a and b , in particular from the series of aromatic hydrocarbons, preferably alkylnaphthalenes, diphenyls, polyphenyls, ethylphenyls, ethylbenzene, n-propylbenzene, isopropylbenzene, n-butylbenzene, isobutylbenzene, tert.-butylbenzene, toluene , Xylenes, cumene, paracymol, mesitylene; aliphatic hydrocarbons, preferably n-hexane, 1-methylpentane, 3-methylpentane, n-heptane, isoheptane, n-octane, isooctane, n-nonane, isononane, n-decane, isodecane, n-undecane, isoundecane, n-dodecane, Isododecane, n-tridecane, isotridecane; Alcohols, preferably methanol, ethanol, 1-propanol, isopropanol, 1-butanol, isobutyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, 1-pentanol, isopentyl alcohol, active amyl alcohol, tert-pentyl alcohol, cyclopentanol, cyclohexanol, benzyl alcohol, α -Phenylethyl alcohol, β- phenylethyl alcohol; liquid phenols, preferably alkylarylphenols, dye-preventing mixtures of alkylarylphenols and hydrocarbons; Ether, preferably tetrahydrofuran, dioxane, phenetol, anisole, diethyl benzyl ether, di-n-butyl ether; Amines, preferably methylaniline, o-toluidine, m-toluidine, m-chloroaniline, 2-butylamine, cyclohexylamine, benzylamine, α- phenylethylamine, β- phenylethylamine; preferably fatty amines with 6 to 36 carbon atoms, ether amines with at least one O atom, in particular mixtures of 15% fatty amines and 85% ether amines; Methylene chloride
als in flüssige Treib- und Brennstoffe, insbesondere in flüssigen Wasserstoff, Ammoniak, Hydrazin, Alkohole, Amine und/oder Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise Kerosin sowie gegebenenfalls auch in den flüssigen Oxidator einzubringendes Mittel zur Erhöhung ihrer Verdampfungs- und ihrer Verbrennungsgeschwindigkeit sowie zur Verbesserung der Verbrennungsstabilität in Raketenbrennkammern für Flüssigkeitsraketen und in Hochleistungsbrennanlagen, wobei das Mengenverhältnis der Komponenten a und b zueinander - in Gewichtsteilen - ca. 0,5 bis 10 : 1 beträgt, eine zur vollständigen Lösung der Komponenten a und b oder zur Herstellung einer stabilen Suspension der Komponenten a und b ausreichende Menge der als Lösungsmittel oder Suspensionsmittel fungierenden Komponenten c einzusetzen ist und wobei die Kombination der Komponenten a und b in einer Menge von ca. 2,5 bis 18 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge des in die Brennkammer eingedüsten Treib- bzw. Brennstoffes, des Oxidators und der vorgenannten Additivmischung, im Verbrennungssystem enthalten ist. as an agent to be incorporated into liquid fuels and fuels, in particular in liquid hydrogen, ammonia, hydrazine, alcohols, amines and / or hydrocarbons, preferably kerosene and optionally also in the liquid oxidizer, to increase their evaporation and combustion rate and to improve combustion stability in Rocket combustion chambers for liquid rockets and in high-performance combustion plants, the quantitative ratio of components a and b to one another - in parts by weight - being approximately 0.5 to 10: 1, one for the complete dissolution of components a and b or for the production of a stable suspension of components a and b a sufficient amount of components c functioning as solvents or suspending agents is to be used, and the combination of components a and b in an amount of approximately 2.5 to 18 percent by weight, based on the total amount of the propellant or fuel injected into the combustion chamber, of the oxidato rs and the aforementioned additive mixture, is contained in the combustion system. 2. Verwendung von Additivmischungen nach Anspruch 1, enthaltend als Komponente a eine oder mehrere gefärbte organische Verbindungen aus der Reihe symmetrische 1,l-Diphenylpolyene der allgemeinen Formel C₆H₅-(CH=CH) n -C₆H₅worin n 3 bis 8 bedeutet;
symmetrische Diphenylpolyenalazine der allgemeinen FormelC₆H₅-(CH=CH) n -CH=N-N=CH-(CH=CH) n -C₆H₅worin n 2 bis 4 bedeutet; symmetrische Difurylpolyenalazine der allgemeinen FormelC₄H₃O-(CH=CH) n -CH=N-N=CH-(CH=CH) n -C₄H₃Oworin n 1 bis 4 bedeutet; Cyaninfarbstoffe der allgemeinen Formel worin n 1 bis 4 bedeutet, insbesondere Kryptocyanin; Pernigranilin, Anilinschwarz; Indigofarbstoffe; Violanthron, Isoviolanthron, nitriertes Violanthron (Indanthrenschwarz BB), Circumanthracen; Benzanthronfarbstoffe, insbesondere Indanthron, Flavanthron, Pyranthron, Perylen, Caledonjadegrün (Indanthrenbrillantgrün FFB); Carbazolfarbstoffe, insbesondere Indanthrenbraun R; Dibenzpyrene; Anthanthronfarbstoffe, insbesondere Anthanthron; Dibenzpyrenchinone, insbesondere Indanthrengoldgelb GK; Anthrachinolin, Anthrachinolinchinon; Alizarinfarbstoffe; Acridonfarbstoffe; Dialkylpyrazolanthronfarbstoffe; Pentacen, Hexacen, Polyacetylene; Carotinoide; Polyphenylene; Cörulein A; Tetracarboximidfarbstoffe; Safranin T, Mauvein; Phthalocyaninfarbstoffe, insbesondere Kupferphthalocyanin; Triphenylmethanfarbstoffe, Phenylpolyenaldehyde, Metallkomplexe organischer farbiger Verbindungen oder Farbstoffe.
2. Use of additive mixtures according to claim 1, containing as component a one or more colored organic compounds from the series symmetrical 1, l -diphenylpolyenes of the general formula C₆H₅- (CH = CH) n -C₆H₅worin n is 3 to 8;
symmetrical diphenylpolyenalazines of the general formula C₆H₅- (CH = CH) n -CH = NN = CH- (CH = CH) n -C₆H₅worin n means 2 to 4; symmetrical difurylpolyenalazines of the general formula C₄H₃O- (CH = CH) n -CH = NN = CH- (CH = CH) n -C₄H₃Oworin n is 1 to 4; Cyanine dyes of the general formula wherein n is 1 to 4, in particular cryptocyanine; Pernigraniline, aniline black; Indigo dyes; Violant throne, isoviolanthrone, nitrated violant throne (indanthrene black BB), circumanthracene; Benzanthrone dyes, in particular indanthrone, flavanthrone, pyranthrone, perylene, caledonjade green (indanthrene brilliant green FFB); Carbazole dyes, especially indanthrene brown R; Dibenzpyrene; Anthanthrone dyes, in particular anthanthrone; Dibenzopyrenquinones, especially indanthrene gold yellow GK; Anthraquinoline, anthraquinoline quinone; Alizarin dyes; Acridone dyes; Dialkylpyrazole anthrone dyes; Pentacen, hexacen, polyacetylene; Carotenoids; Polyphenylenes; CORULEIN A; Tetracarboximide dyes; Safranin T, Mauvein; Phthalocyanine dyes, especially copper phthalocyanine; Triphenylmethane dyes, phenylpolyenaldehydes, metal complexes of organic colored compounds or dyes.
3. Verwendung einer Additivmischung nach den Ansprüchen 1 und 2, enthaltend als Komponente a ein Gemisch aus gleichen Gewichtsanteilen Diphenyloctatetraen, Diphenyldekapentaen, Diphenyldodekahexaen, Diphenyltetradekaheptaen und Diphenylhexadekaoctaen.3. Use of an additive mixture according to claims 1 and 2, containing as component a a mixture of equal parts by weight of diphenyloctatetraene, diphenyl decapentaene, diphenyldodekahexaene, diphenyltetradekaheptaen and diphenylhexadekaoctaen. 4. Verwendung einer Additivmischung nach den Ansprüchen 1 und 2, enthaltend als Komponente a ein Gemisch aus Diphenyldodekahexaen, Diphenyltetradekaheptaen und Diphenylhexadekaoctaen in einem Gewichtsverhältnis von 3 : 3 : 1.4. Use of an additive mixture according to claims 1 and 2, containing as component a a mixture of diphenyldodekahexaene, diphenyltetradekaheptaen and diphenylhexadekaoctaen in a weight ratio of 3: 3: 1. 5. Verwendung einer Additivmischung nach den Ansprüchen 1 und 2, enthaltend als Komponente a ein Gemisch aus Diphenylpentadienalazin und Diphenylheptatrienalazin in einem Gewichtsverhältnis von 0,5 bis 2 : 1.5. Use of an additive mixture according to claims 1 and 2, containing as component a a mixture of diphenylpentadienalazine and diphenylheptatrienalazine in a weight ratio of 0.5 to 2: 1. 6. Verwendung einer Additivmischung nach den Ansprüchen 1 und 2, enthaltend als Komponente a ein Gemisch aus Diphenylheptatrienalazin und Diphenylnonatetraenalazin in einem Gewichtsverhältnis von 0,5 bis 2 : 1.6. Use of an additive mixture according to claims 1 and 2, containing as component a a mixture of diphenylheptatrienalazine and diphenylnonatetraenalazine in a weight ratio of 0.5 to 2: 1. 7. Verwendung einer Additivmischung nach den Ansprüchen 1 und 2, enthaltend als Komponente a ein Gemisch aus Difurylacroleinazin, Difurylpentadienalazin und Difurylheptatrienalazin in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 1 : 1 bis 2.7. Use of an additive mixture according to claims 1 and 2, containing as component a a mixture of difurylacroleinazine, difurylpentadienalazine and difurylheptatrienalazine in a weight ratio of 1: 1: 1 to 2. 8. Verwendung einer Additivmischung nach den Ansprüchen 1 und 2, enthaltend als Komponente a den rotstichigschwarzen, ein Absorptionsmaximum bei 830 nm aufweisenden Cyaninfarbstoff Kryptocyanin.8. Use of an additive mixture according to claims 1 and 2, containing as component a the reddish-black, an absorption maximum at 830 nm cyanine dye having cryptocyanine. 9. Verwendung einer Additivmischung nach den Ansprüchen 1 und 2, enthaltend als Komponente a die carotinoiden Farbstoffe Crocetin und/oder Bixin.9. Use of an additive mixture according to claims 1 and 2, containing as component a the carotenoid dyes crocetin and / or bixin. 10. Verwendung einer Additivmischung nach den Ansprüchen 1 und 2, enthaltend als Komponente a Gemische roter bis blauer, bis tiefgrüner, bis schwarzer Farbstoffe, deren Absorptionsmaxima im Wellenlängenbereich von etwa 400 bis etwa 1100 nm liegen, aus der Reihe Flavanthron, Pyranthron, Violanthron, Isoviolanthron, nitriertes Violanthron, Anthanthron, Kryptocyanin, Indigofarbstoffe, Indanthron, Pernigranilin, Anilinschwarz, Bixin, α-Carotin, Perylen, Dibenzpyren, Dibenzpyrenchinone, wobei die im Bereich längerer Wellen als 600 nm absorbierenden Farbstoffe zu einem höheren Gewichtsanteil in den jeweiligen Gemischen vorhanden sind.10. Use of an additive mixture according to claims 1 and 2, containing as component a mixtures of red to blue, to deep green to black dyes whose absorption maxima are in the wavelength range from about 400 to about 1100 nm, from the series flavanthrone, pyranthrone, violanthrone, Isoviolanthron, nitrated violanthron, anthanthron, cryptocyanine, indigo dyes, indanthrone, pernigraniline, aniline black, bixin, α- carotene, perylene, dibenzopyrene, dibenzopyrenquinones, the dyes in the range of longer waves than 600 nm being present in a higher proportion by weight in the respective . 11. Verwendung einer Additivmischung nach den Ansprüchen 1, 2 und 10, enthaltend als Komponente a Gemische roter bis blauer, bis tiefgrüner, bis schwarzer Farbstoffe, deren Absorptionsmaxima im Wellenlängenbereich von etwa 500 bis etwa 1000 nm liegen, sowie einzelne Farbstoffe oder Farbstoffgemische gelber bis gelborangener bis orangeroter bis roter Komplementärfarbe, deren Absorptionsmaxima im Wellenlängenbereich von etwa 350 bis etwa 500 nm liegen, aus der Reihe symmetrische Diphenylpolyene, Diphenylpolyenalazine, Difurylpolyenalazine, Phenylpolyenaldehyde, wobei die beiden sich durch das Absorptionsspektrum unterscheidenden Farbstofftypen in einem Gewichtsverhältnis von 0,5 bis 2 : 1 in der organischen Farbstoffkomponente vorliegen.11. Use of an additive mixture according to claims 1, 2 and 10, containing as component a mixtures of red to blue, to deep green to black dyes whose absorption maxima are in the wavelength range from about 500 to about 1000 nm, and individual dyes or dye mixtures yellow to yellow yellow-orange to orange-red to red complementary color, the absorption maxima of which lie in the wavelength range from about 350 to about 500 nm, from the series of symmetrical diphenylpolyenes, diphenylpolyenalazines, difurylpolyenalazines, phenylpolyenaldehydes, the two differing dye types in a weight ratio of 0.5 to 2 in a weight ratio : 1 are present in the organic dye component. 12. Verwendung einer Additivmischung nach den Ansprüchen 1 bis 11, enthaltend als organische, grenzflächenaktive Gemischkomponente Verbindungen der allgemeinen Formel C m H2m+1-C₆H₄-O-(CH₂-CH₂-O) n -Hworin m 1 bis 10 und n 1 bis 16 sein kann.12. Use of an additive mixture according to claims 1 to 11, containing as organic, surface-active mixture component compounds of the general formula C m H 2 m +1 -C₆H₄-O- (CH₂-CH₂-O) n -Horinin m 1 to 10 and n Can be 1 to 16. 13. Verwendung einer Additivmischung nach den Ansprüchen 1 bis 11, enthaltend als organische, grenzflächenaktive Gemischkomponente Verbindungen aus der Reihe Ethylenoxid, Dioxan, Dipropyläther, Diisopropyläther.13. Use of an additive mixture according to claims 1 to 11, containing organic, surface-active Compound component compounds from the series Ethylene oxide, dioxane, dipropyl ether, diisopropyl ether. 14. Verwendung einer Additivmischung nach den Ansprüchen 1 bis 11, enthaltend als organische, grenzflächenaktive Gemischkomponente Verbindungen aus der Reihe Hexanol, Laurylalkohol, Cyclohexanol, Trimethylenglykol.14. Use of an additive mixture according to claims 1 to 11, containing organic, surface-active Compound component compounds from the series Hexanol, lauryl alcohol, cyclohexanol, trimethylene glycol. 15. Verwendung einer Additivmischung nach den Ansprüchen 1 bis 11, enthaltend als organische, grenzflächenaktive Gemischkomponente Verbindungen aus der Reihe Mesityloxid, Acetylaceton, Acrolein, tert.-Butylmethylketon, Cyclohexanon. 15. Use of an additive mixture according to claims 1 to 11, containing organic, surface-active Compound component compounds from the series Mesityl oxide, acetylacetone, acrolein, tert-butyl methyl ketone, Cyclohexanone.   16. Verwendung einer Additivmischung nach den Ansprüchen 1 bis 11, enthaltend als organische, grenzflächenaktive Gemischkomponente Verbindungen aus der Reihe Äthylamin, Propylamin, Cyclohexylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, Triäthylamin.16. Use of an additive mixture according to the claims 1 to 11 containing organic surfactants Compound component compounds from the series Ethylamine, propylamine, cyclohexylamine, dimethylamine, Trimethylamine, triethylamine. 17. Verwendung einer Additivmischung nach den Ansprüchen 1 bis 11, enthaltend als organische, grenzflächenaktive Gemischkomponente Verbindungen aus der Reihe Fluormethan, Chlormethan, Brommethan, Jodmethan, Chloräthan, 1-Chlorpropan, 2-Chlorpropan.17. Use of an additive mixture according to the claims 1 to 11 containing organic surfactants Compound component compounds from the series Fluoromethane, chloromethane, bromomethane, iodomethane, chloroethane, 1-chloropropane, 2-chloropropane. 18. Verwendung einer Additivmischung nach den Ansprüchen 1 bis 17 als in flüssige Treib- und Brennstoffe, insbesondere flüssigen Wasserstoff, Kerosin, Hydrazin, Alkohole und/oder Ammoniak einzubringendes Mittel zur Erhöhung der Verdampfungs- und Verbrennungsgeschwindigkeit sowie der Verbrennungsstabilität in Raketenbrennkammern und Hochleistungsbrennanlagen, wobei das Mittel bereits im Treibstoff- oder Brennstofftank inkorporiert ist.18. Use of an additive mixture according to the claims 1 to 17 than in liquid fuels, in particular liquid hydrogen, kerosene, hydrazine, alcohols and / or Ammonia agent to increase the Evaporation and combustion rate and the Combustion stability in rocket combustion chambers and high-performance combustion plants, the agent already in Fuel or fuel tank is incorporated. 19. Verwendung einer Additivmischung nach den Ansprüchen 1 bis 17 als in flüssige Treib- und Brennstoffe, insbesondere in flüssigen Wasserstoff, Kerosin, Hydrazin, Alkohole und/oder Ammoniak sowie in den flüssigen Oxidator einzubringendes Mittel zur Erhöhung der Verdampfungs- und Verbrennungsgeschwindigkeit sowie der Verbrennungsstabilität in Raketenbrennkammern und Hochleistungsbrennanlagen, wobei das Mittel aus einem separaten Behälter für die Zusatzstoffe in die Brennkammer unter gleichmäßiger symmetrischer Verteilung in den Treib- bzw. Brennstoff und in den Oxidator eingedüst wird unmittelbar nach deren Austritt aus den jeweiligen Tanks. 19. Use of an additive mixture according to the claims 1 to 17 than in liquid fuels, in particular in liquid hydrogen, kerosene, hydrazine, alcohols and / or ammonia and what is to be introduced into the liquid oxidizer Means to increase the evaporation and Burning rate and stability in rocket combustion chambers and high-performance combustion plants, the agent from a separate container for the Additives into the combustion chamber under even symmetrical distribution in the fuel and is injected into the oxidizer immediately after it Leaving the respective tanks.   20. Verwendung einer Additivmischung nach den Ansprüchen 1 bis 17 und 19 als in flüssige Treib- und Brennstoffe, insbesondere in flüssigen Wasserstoff, Kerosin, Hydrazin, Alkohole und/oder Ammoniak sowie in den flüssigen Oxidator einzubringendes Mittel zur Erhöhung deren Verdampfungs- und Verbrennungsgeschwindigkeit sowie der Verbesserung der Verbrennungsstabilität in Raketenbrennkammern und Hochleistungsbrennanlagen, wobei das Mittel aus dem separaten Behälter für die Zusatzstoffe in den Treibstoff bzw. Brennstoff und in den Oxidator getrennt in die jeweiligen Flüssigkeitszuführungen zur Brennkammer unmittelbar vor deren Eindüsung in die Brennkammer eingespritzt wird.20. Use of an additive mixture according to the claims 1 to 17 and 19 as in liquid fuels, especially in liquid hydrogen, kerosene, hydrazine, Alcohols and / or ammonia as well as in the liquid oxidizer agent to be introduced to increase their evaporation and burn rate as well as improving the Combustion stability in rocket combustion chambers and high-performance combustion plants, taking the mean from the separate Containers for the additives in the fuel or Fuel and in the oxidizer separately in the respective Liquid feeds to the combustion chamber immediately before the injection of which is injected into the combustion chamber. 21. Verwendung einer Additivmischung nach den Ansprüchen 1 bis 17, 19 und 20 als in flüssige Treib- und Brennstoffe, insbesondere in flüssigen Wasserstoff, Kerosin, Hydrazin, Alkohole und/oder Ammoniak sowie in den flüssigen Oxidator einzubringendes Mittel zur Erhöhung deren Verdampfungs- und Verbrennungsgeschwindigkeit sowie der Verbesserung der Verbrennungsstabilität in Raketenbrennkammern und Hochleistungsbrennanlagen, wobei das Mittel in dem separaten Behälter für Zusatzstoffe elektrisch bis maximal unterhalb der Siedetemperatur des Lösungsmittels aufgeheizt wird und anschließend in die Brennkammer eingedüst wird.21. Use of an additive mixture according to the claims 1 to 17, 19 and 20 as in liquid fuels, especially in liquid hydrogen, kerosene, hydrazine, Alcohols and / or ammonia as well as in the liquid oxidizer agent to be introduced to increase their evaporation and burn rate as well as improving the Combustion stability in rocket combustion chambers and high-performance combustion plants, the means in the separate Container for additives electrically up to a maximum of below the boiling point of the solvent is heated and then injected into the combustion chamber.
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