Publikationen

DGLR-Publikationsdatenbank - Detailansicht

Titel:

Untersuchungen zu Sekundärsystemen in Turbopumpen für Flüssigkeitsraketenantriebe

Autor(en): B. Wagner, A. Stampfl, P. Beck, L. Veggi, J.D. Pauw, W. Kitsche
Zusammenfassung: Untersuchungen zu Turbopumpen in Flüssigraketenantrieben ist ein Teilaspekt des Projekts KonRAT: Komponenten von Raketenantrieben für Anwendungen in Transportsystemen der Luft- und Raumfahrt. Dieses Projekt ist dem Ludwig Bölkow Campus zugeordnet, einem Zusammenschluss von Forschung und Industrie in Bayern. Im Bereich der Turbopumpen liegt der Fokus auf dem allgemeinen Kompetenzaufbau im Bereich der Auslegung der Hauptkomponenten und Grundlagenuntersuchungen im Bereich operationellen Lasten, dynamisches Verhalten und Verständnis für Dichtungen und die Lagerung. Die hier vorgestellten Arbeiten zu Sekundärsystemen sind in diesen Kontext eingebettet. Dabei werden Lagerkühlung und Schmierung, Sperrgassysteme und Spaltströmungen unter dem Begriff Sekundärsysteme zusammengefasst. Die Spaltströmungen zwischen rotierenden Bauteilen lassen sich nicht vermeiden und begrenzen den Wirkungsgrad, gleichzeitig werden durch die Druckkräfte in den Spalten Lasten auf den drehenden Teilen generiert. Diese müssen durch die Lager aufgenommen werden, falls sie nicht über das gesamte System ausgeglichen werden. Ein üblicher Zustand in Turbopumpen, doch gerade beim Einsatz in Flüssigkeitsraketenantrieben sind die Lager durch die hohe Drehzahl, axiale und radiale Kräfte und die schlechte Schmierung, bei der der kryogene Raketentreibstoff eingesetzt wird, sehr hohen Belastungen ausgesetzt. Somit sind genaue Kenntnisse über die wirkenden Radial- und Axialkräfte im Nominalbetrieb für die Auslegung der Lagereinheit notwendig und später für einen sicheren Betrieb der Turbomaschine wichtig. Dazu ist wiederum ein Verständnis über die Strömung in den Radseitenräumen erforderlich, da sich daraus eine Druckverteilung und damit Kräfte ableiten lassen. Es wurde ein Programm zur Berechnung der Lagerkräfte erstellt. Dieses ist allgemein für unterschiedliche Turbopumpenkonfigurationen anwendbar. Eine Schnittstelle mit Auslegungsdaten ist vorhanden. Durch die Variation von Eingabedaten mit Hilfe von Zufallszahlen können Unsicherheiten in der Vorauslegung berücksichtigt werden. Ergebnisse werden vorgestellt und diskutiert.
Veranstaltung: Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2016, Braunschweig
Verlag, Ort: Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2016
Medientyp: Conference Paper
Sprache: deutsch
Format: 21,0 x 29,7 cm, 10 Seiten
URN: urn:nbn:de:101:1-201610283464
Stichworte zum Inhalt: Flüssigraketenantriebe, Turbopumpen
Verfügbarkeit: Download - Bitte beachten Sie die Nutzungsbedingungen dieses Dokuments: Copyright protected
Kommentar:
Veröffentlicht am: 28.10.2016