DE918668C

DE918668C - Vorrichtung zum Erzeugen von Rueckstosskraeften durch Brennstoffluftgemische

Info

Publication number: DE918668C
Application number: DESCH4266D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Paul Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1940-02-18
Filing date: 1940-02-18
Publication date: 1954-09-30

Description

Vorrichtung zum Erzeugen von Rückstoßkräften durch Brennstoffluftgemische Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erzeugen von Rückstoßkräften durch Brennstoffluftgemische in einem am einen Ende offenen, vorzugsweise rohrförmigen Verbrennungsraum, bei der im Zeitmaß der Eigenschwingung des Rohrinhalts gegenüber dem offenen Rohrende in periodischer Wiederholung eingeführte, entzündliche Stoffgemische durch den vom offenen Ende zurücklaufenden Verdichtungsstoß bis zur Selbstzündung erhitzt werden.
Bei dieser Vorrichtung wird durch die schnelle Entzündung von Brennstoffluftgemisch eine Überdruckwelle erzeugt, die vom Rohrboden zum offenen Rohrende hin läuft. Am Rohrende wird diese Überdruckwelle als Unterdruckwelle wieder in das Rohr hineingezogen und bildet gesetzmäßig während des Rücklaufs in das Rohr hinein einen Verdichtungsstoß aus.
Es ist schon im Zusammenhang mit dem Verfahren zur Erzeugung von Rückstoßkräften eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens vorgeschlagen worden, bei der das dem offenen Ende gegenüberliegende Ende des rohrförmigen Verdichtungsraumes durch ein aus beweglichen Teilen bestehendes mechanisches Einlaßventil abgeschlossen ist, das im Zeitmaß der Eigenschwingung des Rohrinhalts geöffnet und geschlossen wird.
Die Erfindung bezweckt eine Weiterbildung und Vereinfachung dieser Vorrichtung. Sie besteht darin, daß an dem dem offenen Ende gegenüberliegenden Ende des Verbrennungsraumes eine aus festen Baugliedern bestehende Rückströmdrossel angeordnet ist. Rückströmdrosseln sind auf dem Gebiet der Strömungslehre und der hydraulischen Maschinen bekannt. Sie können in der äußeren Formgebung sehr verschieden sein, stimmen aber alle darin. überein, daß sie in einer Richtung (im vorliegenden Falle der Einströmrichtung des Verbrennungsgemisches) der Strömung nur geringen Widerstand entgegensetzen, während sie in der anderen Richtung (im vorliegenden Falle in der Richtung entgegengesetzt der Einströmung) einen hohen Widerstand aufweisen. Eine solche Rückströmdrossel kann beispielsweise aus einem ringförmigen Wirbelraum bestehen, bei dem das Verbrennungsgemisch in der Mitte eintritt und am Rand des Wirbelraumes tangential abfließt. Die rückströmenden Gase treten dementsprechend tangential am Rand ein und erzeugen einen starken Wirbel, der in der Strömung so starke Fliehkräfte hervorruft, daß durch die in der Mitte befindliche Eintrittsöffnung nur sehr geringe Mengen zurückströmen können. Andere Ausführungsformen solcher Rückströmdrosseln beruhen auf dem Gesetz, daß in einem allmählich erweiterten Diffusor die Umsetzung von Strömungsenergie in Druck nahezu verlustlos erfolgt, während bei schroffen Querschnittsänderungen eine Ablösung der Strömung eintritt. Eine solche Ausführungsform ist in der Abbildung beispielsweise dargestellt.
Der rohrförmige Verbrennungsraum I ist am rechten Ende offen. Am linken Ende befindet sich ein Verdrängungskörper 2, der nach rechts hin in einen schlanken Kegel ausläuft, während er nach links hin stumpf endigt. Die Wand des Verbrennungsraumes ist an der Stelle, wo sich der Verdrängungskörper befindet, nach innen eingezogen und bildet einen nach rechts sich erweiternden Kegel 3. Zwischen Verdrängungskörper und äußerer Wand entsteht dadurch ein stark verengter Querschnitt 4. In der Mitte des Verdrängungskörpers befindet sich eine Brennstoffleitung 5 mit einer Ausspritzdüse 6.
Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende: Der auf die Verbrennung folgende Unterdruck im Verbrennungsraum I bewirkt ein Ansaugen von Luft durch den Querschnitt 4. Dabei setzt sich in dem Diffusor zwischen dem Verdrängungskörper 2 und dem Kegel 3 die Strömungsenergie nahezu verlustlos in Druck um, so daß für die eingesaugte Luftmenge nahezu der ganze Querschnitt des Rohres I maßgebend ist. Gleichzeitig wird Brennstoff durch die Düse 6 eingespritzt, bis infolge der Rückschwingung des Rohrinhalts die Zündung erfolgt. Der Verbrennungsdruck treibt die Hauptmasse der Gase nach rechts aus dem offenen Rohrende. Dabei wird ein Teil der Gase nach rückwärts gedrückt. Bei der Strömung durch den Querschnitt 4 von rechts nach links löst sich aber infolg° -der schroffen Querschnittserweiterung die Strömung ab, so daß für die Rückströmung nur der Querschnitt 4 maßgebend ist. Da der Querschnitt 4 klein gegenüber dem ganzen Rohrquerschnitt ist, so ist auch die zurückströmende Gasmenge klein gegenüber der aus dem offenen Rohrende ausströmenden Gasmenge, und der Einfluß der Rückströmung auf die Wirkung der Einrichtung ist verschwindend gering.
Aus theoretischen Überlegungen und Versuchen geht hervor, daß an einem nicht vollständig geschlossenen, aber im wesentlichen durch feste Flächen abgedeckten Rohrende der Rückwurf der Wellen mit geringer Abschwächung in der gleichen Weise erfolgt wie an einem ganz geschlossenen Rohrende. Die Zündung des Verbrennungsgemisches erfolgt daher bei einem Verbrennungsraum, der mit einer Rückströmdrossel gemäß der Erfindung versehen ist, in derselben Weise wie bei einem Verbrennungsraum mit mechanisch abschließenden Ventilen.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Steuerung für den Eintritt der Verbrennungsluft oder des Gemisches in den Verbrennungsraum ohne irgendwelche bewegte Teile durchgeführt wird. Dies bedeutet eine sehr vorteilhafte Steigerung der Einfachheit und Betriebssicherheit.

Claims

PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zum Erzeugen von Rückstoßkräften durch Brennstoffluftgemische in einem am einen Ende offenen, vorzugsweise rohrförmigen Verbrennungsraum, wobei im Zeitmaß der Eigenschwingung des Rohrinhalts gegenüber dem offenen Rohrende in periodischer Wiederholung eingeführte, entzündliche Stoffgemische durch den vom offenen Ende zurücklaufenden Verdichtungsstoß bis zur Selbstzündung erhitzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem offenen Ende gegenüberliegenden Ende des Verbrennungsraumes eine aus festen Baugliedern bestehende Rückströmdrossel angeordnet ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 767 657, 630 180, 523 655; französische Patentschriften Nr.571863,571862, 522 163, 412 478; britische Patentschriften Nr. 386 9o8, I76 838, 416 387; USA.-Patentschrift Nr. I 983 405; Zeitschrift für technische Physik (I922), S. 256.