Teilprojekt A4 Brennkammer-Störungen (beendet 2017)

Brennkammerstörungen beeinflussen die Eigenschaften eines Flugtriebwerks, zum Beispiel durch eine reduzierte Leistung, als auch durch eine zunehmende Bauteilbelastung der stromabwärtsliegenden Turbine. Eine Abgasstrahlanalyse ermöglicht frühzeitige und fundierte Entscheidungen über den Zeitpunkt und den Umfang von Regenerationsmaßnahmen und ermöglicht gegebenenfalls die Verlängerung der Wartungszyklen. Das Erreichen dieses Zieles wird zusammen mit dem Teilprojekt A3 angestrebt. Während dort die Einflüsse von Störungen in der Turbine auf das Verhalten des Abgasstrahles untersucht werden, stehen im Teilprojekt A4 die Vorgänge und Schäden in der Brennkammer und ihre Auswirkungen auf den Abgasstrahl im Vordergrund. Zur Diagnostik von Störungen und Schäden werden Spezieskonzentrations- und Emissionsmessungen durchgeführt, die eine umfangreiche Analyse des Triebwerks und des Betriebszustandes ermöglichen.

Für die nächsten Schritte ist es wichtig, die turbulente Ausmischung von Brennkammerstörungen zu quantifizieren, da diese den Informationsgehalt zwischen der Position der Störung und dem Messort hinter dem Triebwerk reduziert. Diese Ausmischung limitiert die Anwendbarkeit einer Detektion von Brennkammerstörungen mit der Methodik der Abgasstrahlanalyse. Die Ausmischung von Störungsmustern geschieht durch diffusive Vorgänge, die Temperatur- bzw. Konzentrationsmuster verschwimmen lässt und bedarf geeigneter Modelle zur Beschreibung. Ein Ansatz bietet das Modell der komplexen Diffusion, welches in Teilprojekt A6 mit den Erkenntnissen aus A4 weiter entwickelt wird.