Ermittlung der Schadstoffemissionen im Unter- und Ueberschallflug

Ziel dieser Arbeit ist es, den Schadestoffausstoss von Flugtriebwerken im Unter- als auch im Ueberschallflug unter Einschluss neuer Konzepte fuer den Ueberschallflug quantitativ zu erfassen. Dazu wird ein ingenieurmaessiges Verfahren aufgebaut, welches sich aus drei Bausteinen zusammensetzt: Ein stark vereinfachtes Flugmechanikprogramm, ein Triebwerkssyntheseprogramm sowie Korrelationen zur Ermittlung der Emissionsindizes. Die Beschreibung der aerodynamischen Eigenschaften der Flugzeuge wird anhand einer parabolischen Gesamtpolaren approximiert. Das entwickelte Triebwerkssyntheseverfahren ist ein thermodynamisches Modell, welches das Off-Design-Verhalten eines Strahltriebwerks durch die Verwendung drehzahlinvarianter Turbinenkennfelder beschreibt. Das dritte entwickelte Programm-Modul dient zur quantitativen Erfassung der Emissionsindizes. Es werden in erster Linie Korrelationen zur Erfassung der Stickoxidemissionen behandelt. Die Korrelationen stuetzen sich groesstenteils auf ICAO-Boden-Stand-Messungen ab. Zu ihrer Validierung werden Hoehenpruefstands- und Brennkammerversuche sowie Ergebnisse aus einer In-situ-Messkampagne herangezogen. (orig.)The aim of this study is to calculate aircraft emissions during subsonic and supersonic flight, including new engine types for supersonic applications. Therefore, a procedure consisting of flight mechanics, engine modelling and emission correlation is developed. In order to describe the aerodynamic behaviour of the aircraft a parabolic lift over drag polar is used. The thermodynamical engine model predicts the off-design points of the engine with the help of turbine maps treated to be invariant against rotational speed effects. Using correlation methods calculating the engine emission indices, a quantitative evaluation of the most important gaseous engine emissions could be achieved. Main investigations concerning emission prediction methods are carried out for nitric oxides. Most often used correlation methods are based on the ICAO data sheets for sea level static tests. Measured data from an in-situ measurement campaign behind aircraft respectively data from combustor rig tests are employed to improve the correlation methods. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RN 437(98-10) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman