Berechnung der Zustandsänderung in der Brennkammer und Düse unter Berücksichtigung der Kühlung

Zusammenfassung

Für ein vorgegebenes Brennkammersegment gilt nach dem 1. Hauptsatz, wenn durch den Index 1 die Zustandsgrößen im Eintrittsquerschnitt und durch den Index 2 die Zustandsgrößen im Austrittsquerschnitt gekennzeichnet werden

$${h_{1}} + \frac{{w_{1}^{2}}}{2} = {h_{2}} + \frac{{w_{2}^{2}}}{2} + {q_{{12}}}$$

((51))

Hierin bedeutet h die Enthalpie, w die Geschwindigkeit und ..712 die im Segment durch Konvektion und Strahlung abgeführte Wärmemenge. Hierfür gilt

$${q_{{12}}} = \frac{{{\alpha _{{12}}}\Delta O({T_{g}} - {T_{w}})}}{m}$$

((52))

wobei ΔO die Oberfläche des Segmentes, T _g die Gastemperatur, T _w die Wandtemperatur, m den Massendurchsatz und 0.12 die Gesamtwärmeübergangszahl für Konvektion und Strahlung bedeuten, die entsprechend den Ausführungen im vorhergehenden Abschnitt berechnet werden kann. Mit diesen Beziehungen und der Kontinuitätsgleichung sowie der Bedingung, daß der Gesamtdruck konstant bleibt, lassen sich die Temperatur T ₂ und die Geschwindigkeit w ₂ berechnen. Wird die Rechnung für chemisches Gleichgewicht durchgeführt, so sind zusätzlich die Gleichgewichtsbedingungen für die Gaszusammensetzung nach Abschnitt II zu berücksichtigen.