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Kapitel 2 Kenngrössen einer Rakete42
Düsenmündung: An der Düsenmündung verlässt der Abgasstrahl die Düse und strömt ins Freie.
Die Düsenmündung ist der weiteste Düsenquerschnitt. Die Ausströmgeschwindigkeit der Abgase
in der Düsenmündung nennt man Mündungsgeschwindigkeit und ihren Druck Mündungsdruck.
Düsenerweiterung: In der Düsenerweiterung, einem in Strömungsrichtung breiter werdenden Ko- nus, entspannen sich die Abgase vom Düsenhalsdruck auf den Mündungsdruck, der bei einer op- timalen Entspannung dem Luftdruck in der Umgebung (Umgebungsdruck) entspricht. Dabei wer- den die Abgase von Schall- auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt. Nur bei optimaler Gas- entspannung wird das gesamte Druckgefälle zwischen Düsenhals und -mündung zur Beschleuni- gung der Strömung genutzt.
Düsenerweiterungsverhältnis: Das Verhältnis der Düsenmündungsfläche zur Düsenhalsfläche be- zeichnet man als Düsenerweiterungsverhältnis, dem der griechische Buchstaben Epsilon (Abk. ε) zugeordnet ist. Der Gasdruck in der Düsenmündung wird mit dem Erweiterungsverhältnis der Düse auf einen bestimmen Wert eingestellt, der dem Luftdruck in einer bestimmten Flughöhe entspricht.
Abb. 2-4. In der Brennkammer ist der Druck der Verbrennungsgase am höchsten, danach fällt der Druck in der Düse kontinuierlich ab, bis er schliesslich in der Düsenmündung auf den Luftdruck der umgebenden Atmosphäre gesunken ist. Mit dem Druckabfall sinkt gleichzeitig auch die Abgastemperatur. Dieser Druck- und Temperaturabfall lässt die Geschwindigkeit des ausströmenden Verbrennungsgases rasant ansteigen.