Für die experimentelle Untersuchung von Zünd- und Verbrennungsprozessen stehen Versuchsbrennkammern für unterschiedliche Betriebsbedingungen zur Verfügung. Anwendungsbereiche liegen insbesondere in der Verbrennungs-, Energie- und Antriebstechnik. Die Versuchsmöglichkeiten umfassen Brennkammerdrücke bis etwa 90 bar, Verbrennungstemperaturen bis etwa 2500 °C und hohe Wärmestromdichten von typisch 2–20 MW/m².
Zündversuche mit Versuchsbrennkammern für flüssigen Brennstoff
Als Oxidatoren können trockene Luft, gasförmiger Sauerstoff sowie Mischungen aus beiden eingesetzt werden. Als Brennstoffe können flüssige, gasförmige und feste Brennstoffe untersucht werden.
Untersucht werden können insbesondere:
- Zündverhalten sowie Auswahl und Erprobung unterschiedlicher Zündkonzepte,
- Einfluss von Brennkammerdruck, Oxidator-Brennstoff-Verhältnis, Brennstoffart und weiteren Betriebsparametern auf die Verbrennung,
- Verbrennungswirkungsgrad und Maßnahmen zu dessen Steigerung,
- Verbrennungsstabilität sowie Auftreten und Unterdrückung von Verbrennungsinstabilitäten,
- Abbrandverhalten fester Brennstoffe und dessen Einfluss auf den Verbrennungsprozess,
- thermische Belastungen von Brennkammerauskleidungen und heißgasbeaufschlagten Komponenten,
- gasdynamische und systemtechnische Wechselwirkungen zwischen Versorgungssystem, Brennkammer und nachgeschalteten Komponenten.
Schädliche Zünddruckspitze bei einem Brennversuch mit flüssigem Brennstoff
Versuchsbrennkammern können für spezifische Aufgabenstellungen ausgelegt, konstruktiv angepasst und weiterentwickelt werden.
Brennversuche mit festem Brennstoff in Versuchsbrennkammern