Gestufte Injektion und Verbrennung in einer Scramjet-Brennkammer

Trotz jahrzehntelanger Forschungstätigkeiten ist der Flug im Hyperschall unter Verwendung eines luftatmenden Antriebs immer noch eine Herausforderung für die Wissenschaft. Zur Förderung der Hyperschall-Forschung hat die DFG im Jahr 2005 das Graduiertenkolleg 1095 „Aero-thermodynamische Auslegung eines Scramjet-Antriebssystems für zukünftige Raumtransportsysteme“ initiiert. Im Rahmen dieses Projekts entstanden die Forschungsergebnisse, welche den Inhalt dieser Arbeit bilden. Thema ist die mehrstufige Injektion und Verbrennung von Wasserstoff in einer Überschallströmung. Grundlage für die vorgestellten Untersuchungen bildet eine detaillierte Analyse der Strömungsverhältnisse ohne Verbrennung mittels experimenteller und numerischer Methoden. Basierend hierauf wird anhand umfangreicher experimenteller Untersuchungen die Zündung und Flammstabilisierung bei ein- und mehrstufiger Injektion sowie die Interaktion zwischen den Stufen analysiert.