Brennkammer
Eine Brennkammer ist ein Behälter, in dem durch Zufuhr eines oder mehrerer Brennstoffe und eines Oxidatorss (Sauerstoffträger) eine exotherme Reaktion stattfindet. Diese Reaktion kann gegebenenfalls durch einen Katalysator beschleunigt werden.Eine Brennkammer hat für die reagierenden Stoffe mehrere kleine Öffnungen, für die aus der Reaktion entstehende Gase eine große Öffnung. Dabei wird der Brennstoff sowie gegebenenfalls der Katalysator in geregelten Mengen über Düsen in die Brennkammer eingebracht. Bei Raketentriebwerken wird auch der Oxidator in geregelten Mengen in die Brennkammer eingebracht. Wesentliches Merkmal einer Brennkammer ist, dass diese nicht im Betrieb zyklisch verschlossen wird. Verwendet man keine hypergolen Reaktionskomponenten, wird zum Start der Reaktion noch ein Zünder benötigt.
Der Treibstoff kann gasförmig, flüssig oder auch fest sein. Wenn der Treibstoff fest ist, kann er feinst gemahlen in die Brennkammer eingebracht werden.
Eine Brennkammer wird in Raketentriebwerken, Gasturbinen oder auch in Heizungsanlagen verwendet. Brennkammern können in ihrer Leistung schnell geregelt werden. Aufgrund der Anwendung unterliegen Brennkammern hohen mechanischen und thermischen Belastungen. Je nach Anwendung kann der Druck in einer Raketenbrennkammer bis zu 200 bar betragen, die Temperatur der Reaktionsprodukte bis zu 3300 °C. Dazu kommen Beschleunigungskräfte und Vibrationen.
Für die Brennkammerwand werden vor allem Chromnickelstähle verwendet, die mit Zusätzen von Wolfram, Titan und Molybdän den Anforderungen entsprechend ausgelegt werden.
Bei sehr hoher thermischer Belastung muss die Brennkammerwand gekühlt werden. Dies erfolgt entweder durch den Brennstoff, der vor dem Einspritzen in die Brennkammer erst in Rohren über die Brennkammerwand transportiert wird und sich dabei entsprechend erwärmt, oder kann bei kurzzeitigem Einsatz auch durch ein entsprechendes Hitzeschild, zum Beispiel aus Graphit, Wolfram oder Molybdän, geschehen.
Der Reaktionsraum einer Feststoffrakete wird ebenfalls als Brennkammer bezeichnet. Hierbei befinden sich Brennstoff und Oxidator in einer festen Masse im Inneren der Kammer. Die Masse bildet dabei zunächst die Brennkammerwand. Diese Brennkammern sind nicht regelbar.
Andere Bedeutungen:
- Bisweilen wird auch der Feuerraum eines Dampferzeugers als Brennkammer bezeichnet.
- Der Raum, in dem sich der Tabak bei einer Tabakspfeife befindet