Forschende des Departements Maschinenbau und Verfahrenstechnik der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) testen Wasserstofftriebwerke für den Flugzeugbau. Hintergrund dieser Forschungen ist, dass Wasserstoff ein anderes Brennverhalten zeigt als das bisher verwendete Kerosin. Das Material der Triebwerke muss diesen neuen Bedingungen angepasst werden. Wie aus einer Mitteilung der ETH hervorgeht, prüft das Team um Nicolas Noiray die Wechselwirkungen der vom Verbrennen des Wasserstoffs erzeugten Schallwellen mit Vibrationen des Triebwerkmaterials.
„Wasserstoff verbrennt schneller als Kerosin. Aus diesem Grund erzeugt es kleinere und kompaktere Flammen“, erklärt Nicolas Noiray. In einer Brennkammer sind 20 Einspritzdüsen ringförmig angeordnet. Beim Verbrennen des Treibstoffs werden Schallwellen erzeugt, die Vibrationen des umliegenden Materials verursachen. „Die Vibrationen können das Material ermüden, was im schlimmsten Fall Risse und Schäden verursachen würde“, wird Abel Faure-Beaulieu, Forscher der Noiray-Gruppe, in der Mitteilung zitiert. „Bei der Entwicklung von Triebwerken wird deshalb darauf geachtet, dass unter Betriebsbedingungen keine solchen Vibrationen entstehen.“
Im Labor der ETH werden die Akustiktests an verschiedenen Triebwerkmodellen durchgeführt. Nebst den Messungen an den Wasserstoffflammen werden dort auch unterschiedliche Flughöhen simuliert. Im Rahmen des EU-Projekts Hydea werden diese Tests an Einspritzdüsen von GE Aerospace ausgeführt. Das Unternehmen ist wie die ETH ebenfalls an dem EU-Projekt beteiligt. ce/ww
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