Wayne Hale hat wieder etwas in seinem Blog gebracht.
Hier: http://waynehale.wordpress.com/2014/10/08/understanding-sts-93-the-key-is-mixture-ratio/
...Verbrennung-Mischungsverhältnis von Flüssigwasserstoff und Flüssigsauerstoff , den Reserven im Externen Tank und wenns manchmal anders kommt.
Die Erklärung, warum das SSME (Space Shuttle Main Engine) bei Mischungsverhältnis O/F 6,02 betrieben wird und nicht bei dem stöchiometrischen Mischungsverhältnis von 8 ist nicht ganz richtig:
Das Mischungsverhältnis hier ist 'Masse Sauerstoff / Masse Wasserstoff', abgekürzt O/F
Es stimmt daß bei höherem O/F die Verbrennungstemperatur steigt. Aber ebenfalls ändert sich dadurch auch die Zusammensetzung des Verbrennungsgases, und damit dessen Molgewicht.
Die Leistung des Triebwerks wird angegeben mit dem spezifischen Impuls. Dieser hängt (laut der Chemie idealer Gase) von der Verbrennungstemperatur T und von der Molmasse M ab, genauer gesagt von Wurzel(T/M). Bei steigendem O/F steigt nicht nur die Verbrennungstemperatur T, sondern auch die Molmasse M. Und daher ist eben das Maximum von Wurzel(T/M) nicht beim stöchiometrischen O/F (sprich maximal T), sondern bei ca. 6. Im Detail hängt das von der Triebwerksgeometrie und -größe ab, welche die Gasentspannung beeinflusst, auch hinsichtlich der Kinetik (Geschwindigkeit der Reaktionen im Gasgemisch).
Die Temperatur des Turbinengases hängt gar nicht vom Mischuingsverhältnis in der Brennkammer ab, sondern vom Mischungsverhältnis in den beiden Vorkammern bzw. Gasgeneratoren, das ist ca. 0,8 bis 1,0. Insofern ist de Erklärung irreführend.
Etwas befremdlich finde ich auch die Behauptung, man hätte 30 Jahre um die dritte Stelle hinter dem Komma für das optimale Mschungsverhältnis 6,02 gestritten. Um das am Prüfstand messen zu können müsste man die beiden Treibstoff-Massenströme mit einer Genauigkeit besser als 0,1% messen können, das ist nicht möglich.
Aber wie heißt der letzte Satz: "It really is rocket science.".
