Flugzeuge sollen in Zukunft mit Wasserstoff fliegen
Forschende der ETH Zürich haben nun Grundlagen für die Entwicklung von nachhaltigen Wasserstoff-Flugzeugtriebwerken geliefert.
Sie testeten das akustische Verhalten von Wasserstoff-Einspritzdüsen im Labor unter Bedingungen, wie sie auf Reiseflughöhe herrschen.
„Wasserstoff verbrennt schneller als Kerosin. Aus diesem Grund erzeugt es kleinere und kompaktere Flammen“, wird Nicolas Noiray, Professor am Departement Maschinenbau und Verfahrenstechnik der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH). Bei der Konstruktion von Wasserstoff-Triebwerken müsse das berücksichtigt werden. Experimente von Noirays Teams liefern dafür nun wichtige Grundlagen.
Ein Problem seien Vibrationen, welche Ingenieurinnen und Ingenieure einzudämmen versuchen. Sie würden durch die gegenseitigen Wechselwirkungen von Schallwellen und Flammen entstehen und das Triebwerk stark belasten, auch bei heutigen Kerosin-Triebwerken. Das gelang ihnen, indem sie die Form der Flammen und die Geometrie und Akustik der Brennkammer optimierten.
Aufwendige Versuche
Die Art des Treibstoffes habe einen großen Einfluss auf die Wechselwirkungen von Schall und Flamme. Daher müssen Ingenieure und Forschende auch dafür sorgen, dass die Schwingungen in einem neuen Wasserstoff-Triebwerk nicht auftreten.
Eine aufwendige Versuchs- und Messanlage an der ETH Zürich ermöglicht es Noiray, die Akustik von Wasserstoff-Flammen zu messen und diese Schwingungen vorherzusagen. Im Rahmen des EU-Projekts Hydea, an dem er gemeinsam mit der Firma GE Aerospace beteiligt ist, testet er Wasserstoff-Einspritzdüsen dieser Firma. Es sei die erste Studie, die das akustische Verhalten von Wasserstoff-Flammen unter realen Flugbedingungen messe.
apa
