Die theoretischen Maximalimpulse von Treibstoffen

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Auf meinen heutigen Beitrag komme ich, weil mir vor einigen Wochen jemand geschrieben hat, der meint durch Veränderung des Verbrennungsprinzips einer Brennkammer den spezifischen Impuls verdoppeln kann. Im Prinzip meinte der Verfasser, durch eine Explosion, also Umstellung auf einen Pulsantrieb dies erreichen zu können. Nun war ich mir sicher, dass dies nicht klappt und der prognostizierte Impuls den Energiegehalt, der letztendlich in der Verbindung steckt, überschreitet. Continue reading „Die theoretischen Maximalimpulse von Treibstoffen“

FCEA2

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CEA2 (Chemical Equilibrium with Applications) ist ein seit gut 30 Jahren entwickeltes NASA Programm mit dem verschiedenste Probleme bei Gasphasen berechnet werden können. Ich beschränke mich auf das, was Raumfahrtliebhaber wohl am meisten machen: Die Berechnung der Performance von Triebwerken bei Raketen. Ich will die Benutzung des Programmes einmal erläutern, damit es auch andere nutzen können. Der Download des Programmes mit einer Java GUI finden sie unter diesem Link.

Zuerst ein paar Dinge die wichtig sind und die auch immer wieder falsch mache, weil sie nicht so selbstverständlich sind.

  • Das Programm übernimmt nicht die Ländereinstellungen. Wer „1,6“ eintippt und damit einen Wert zwischen 1 und 2 meint, wird in Wirklichkeit dem Programm zwei Werte übergeben, nämlich 1 und 6. Also immer einen Dezimalpunkt anstatt einem Komma Benutzen.
  • Bei Listen wird ein Wert erst übernommen wenn man in ein anderes Inputfeld derselben Liste klickt. Vergisst man dies, so steht er zwar in der Liste, taucht aber in den Ergebnissen nicht als Parameter auf
  • Beim Speichern muss man die Dateiendung „.inp“ immer angeben, sonst meckert dann das eigentliche Konsolenprogramm das die Berechnung durchführt. (Die GUI dient nur zum Erstellen der Eingabedateien).

Nun zur Bedienung selbst. Nachdem man CEAexec.win.bat gestartet hat (es empfiehlt sich das Programm im Benutzerverzeichnis abzulegen, da es in dieses Verzeichnis schreiben will) wählt man zuerst im oberen Fenster als Problemstellung „Rocket rkt“. Daraufhin öffnet sich ein weiteres Eingabefenster mit den Möglichkeiten Triebwerksparameter einzugeben.

Inital Press ist der Brennkammerdruck. Wir wollen mal das Shuttle SSME simulieren und geben hier 220 an. Wenn wir mehrere Drücke simulieren wollen, können wir die Liste ergänzen. Pro Eingangsdruck gibt es eine komplette Berechnung. In der Groupbox „Combustion Chamber“ können wir wenn wir die genauen Daten über die Brennkammer haben diese eintragen. Meistens liegen diese aber nicht vor. So nehmen wir „infinitive Area„, gehen also davon aus, dass wir eine unendlich große Brennkammer haben. Continue reading „FCEA2“