Strömungs-oder Ablenkkörper werden in verschiedenen Berei- chen der Technik eingesetzt, um Strömungen abzulenken oder in ihrer Dynamik zu beeinflussen. In der Verbrennungstech- nik ist es beispielsweise bekannt, zur besseren Verteilung eines zu verbrennenden Brennstoffgemischs innerhalb einer Reaktionskammer eine Ablenkfläche in Strömungsrichtung des Gemischs anzuordnen. Eine derartige Ablenkfläche wird in der WO 99/24756 dazu verwendet, das zu verbrennende Gemisch aus der ursprünglichen Einströmrichtung abzulenken und mög- lichst symmetrisch im Inneren der Reaktionskammer zu ver- teilen, wodurch eine Vermischung der einzelnen Komponenten des Brennstoffgemischs und damit eine schnelle und voll- ständige Verbrennung des selbigen unterstützt wird. Als Ab- lenkfläche werden in dieser Schrift Kegel-oder Pyramiden- oberflächen vorgeschlagen, deren Spitze in Richtung des einströmenden Gemisches zeigt.

Als nachteilig erweist sich bei einer derartigen Ablenkflä- che, dass durch die mit der Ablenkung verbundene Abbremsung der Komponenten des Brennstoffgemischs sowie durch teil- weise Reflexionen dieser Komponenten zurück in Richtung der Einströmöffnungen eine homogene, sich in Richtung der Aus- lassöffnung der Reaktionskammer beschleunigende Strömung des verbrennenden Gemischs nicht in der gewünschten Weise erzielt werden kann.

Weiterhin ist aus der DE 21 53 817 OS ein Brenner zur Verbrennung von Abfallstoffen bekannt, bei dem die Abfall- stoffe zusammen mit Luft, die stufenweise zugeführt wird, in einen Verbrennungsraum gelangen, in dem ein sogenannter Glühkopf angeordnet ist. Dieser Glühkopf besitzt eine ke- gelförmige Gestalt und ist mit seiner Spitze in Richtung des einströmenden zu verbrennenden Gemischs und koaxial zur Raumachse des Verbrennungsraums angeordnet. Dieser Glühkopf besitzt eine Temperatur von 1200 bis 1400°C und bewirkt ei- ne Verbrennung noch unverbrannter Teile des Abfallstoffs, wie beispielsweise schwer brennbare feste Teilchen. Dieser Glühkopf kann auch als Ring ausgebildet sein.

Auf die Strömungsdynamik im Verbrennungsraum hat ein derar- tiger Glühkopf gemäß DE 21 53 817 OS aus den bereits er- wähnten Gründen einen negativen Einfluss.

Von dieser Problematik ausgehend stellt sich vorliegende Erfindung die Aufgabe, einen Strömungskörper anzugeben, der allgemein die Dynamik einer Strömung für verschiedene Ver- wendungen positiv beeinflusst und insbesondere ermöglicht, die Strömung zu vergleichmäßigen und die Strömungsgeschwin- digkeit zu steuern. Der Strömungskörper soll sich insbeson- dere zum Einsatz bei der Verbrennung eines Brennstoffge- mischs eignen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Eine erfindungsgemäße Verbrennungsvor- richtung beschreibt Anspruch 16. Erfindungsgemäße Verwen- dungen des Strömungskörpers und der Verbrennungsvorrichtung sind in den jeweiligen Verwendungsansprüchen angegeben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweili- gen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Erfindungsgemäß entspricht die äußere Oberfläche des Strö- mungskörpers zumindest zum Teil einem rotationssymmetri- schen Airfoil. Zu Zwecken der vorliegenden Beschreibung meint Airfoil ein Profil, das der Oberseite eines Tragflü- gelquerschnitts im wesentlichen entspricht. Ein rotations- symmetrisches Airfoil kann somit durch Rotation eines Trag- flügelprofils um seine Profilsehne erzeugt werden. Der er- findungsgemäße Strömungskörper kann dann ganz oder wenigs- tens zum Teil einem solchen rotationssymmetrischen Airfoil entsprechen. Dabei kann es vorteilhaft sein, den Strömungs- körper in seiner Geometrie veränderbar zu gestalten. Hierzu kann der Strömungskörper aus mehreren Teilen zusammenge- setzt sein, die austauschbar sind, um Geometrieparameter wie Durchmesser oder Länge sich ändernden Situationen an- passen zu können. Es ist auch denkbar, einen dynamisch in seiner Geometrie veränderbaren Strömungskörper zu gestal- ten.

Bei einem vollständig rotationssymmetrischen erfindungsge- mäßen Strömungskörper sind bei einem parallel zur Rotati- onsachse anströmenden Fluid die Strömungszeiten entlang der Oberfläche des Strömungskörpers gleich. Bei einem Airfoil existieren zwei Staupunkte, wobei der vordere Staupunkt am stumpfen Ende und der hintere Staupunkt an der spitzen Pro- filhinterkante liegt. Es ist vorteilhaft, den Strömungskör- per in der Strömung derart anzuordnen, dass der hintere Staupunkt stromabwärts liegt.

Bei einer solchen Anordnung erhöht sich bei der Strömung vom vorderen zum hinteren Staupunkt die Strömungsgeschwin- digkeit im Vergleich zur Strömungsgeschwindigkeit ohne Strömungskörper. Auftretende Auftriebskräfte, wie sie bei Tragflügelprofilen bekannt sind, heben sich aufgrund der Symmetrie der Anordnung gegenseitig auf.

Weiterhin lässt sich der genannte rotationssymmetrische er- findungsgemäße Strömungskörper zur Erzeugung einer lamina- ren Strömung verwenden. Aufgrund der Rotationssymmetrie er- reichen die vom vorderen Staupunkt ausgehenden Fluidteil- chen den hinteren Staupunkt an der spitzen Profilhinter- kante zum gleichen Zeitpunkt, so dass eine laminare Strö- mung vorliegt. Gleichzeitig ist die Strömungsgeschwindig- keit gegenüber derjenigen ohne Strömungskörper erhöht, da sich auf der Oberseite (Saugseite) eines Airfoils eine Druckverminderung einstellt.

Die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit durch das Ein- bringen des erfindungsgemäßen Strömungskörpers kann zur Er- zeugung eines Saugeffektes ausgenutzt werden, um ein Fluid und/oder von einem Fluid mitgeführte Partikel in Strömungs- richtung zu beschleunigen und/oder in die Strömung einzu- bringen (hineinzusaugen). Beispielsweise können stromauf- wärts Zuführöffnungen für feste Partikel angeordnet sein, die aufgrund des erwähnten Saugeffektes selbständig in die Strömung eingesaugt werden.

Eine weitere Verwendung eines erfindungsgemäßen rotations- symmetrischen Strömungskörpers ist die als Aufprallfläche, insbesondere in einem strömenden, feste und/oder flüssige Partikel mitführenden Fluid.

Mit Fluid ist ein gasförmiges oder ein flüssiges Medium oder auch ein Gemisch aus einem gasförmigen und einem flüs- sigen Medium gemeint. Derartige Fluide können in ihrer Strömung Partikel mitführen, die festen oder flüssigen Ag- gregatszustand besitzen. Brennstoffgemische bestehen bei- spielsweise häufig aus einer brennbaren Flüssigkeit, die schwer brennbare hochviskose (flüssige) oder feste Bestand- teile enthält. Auch Brenngase, die zerstäubte Flüssigkeit und/oder feste Partikel mitführen, werden als Brennstoffge- misch eingesetzt.

Trifft ein feste und/oder flüssige Partikel mitführendes Fluid auf einen rotationssymmetrischen erfindungsgemäßen Strömungskörper, werden je nach Strömungs-und Aufprallge- schwindigkeit die Partikel abgelenkt. Dies kann zum Zer- stäuben und Zerkleinern mitgeführter Flüssigkeitstropfen oder hochviskoser Partikel oder zur Zerkleinerung fester Partikel ausgenutzt werden. Es ist aber auch möglich, die- sen Effekt zur Separation zu verwenden. Beispielsweise kön- nen in radialer Richtung abgelenkte Partikel an einer Wand (oder ähnlichem) haften bleiben und somit vom restlichen Fluidstrom abgetrennt werden.

Der erfindungsgemäße Strömungskörper lässt sich auch als Wärmetauscher einsetzen. Existiert in einer Strömung ein Temperaturgradient, wird durch das Einbringen eines aus ei- nem wärmeleitenden Material bestehenden erfindungsgemäßen Strömungskörpers in diesem Strömungskörper (oder auf dessen Oberfläche) ein Wärmestrom einsetzen, wobei Wärme vom war- men zum kalten Abschnitt des Strömungskörpers fließt.

Wird beispielsweise bei einem Verbrennungsprozess in einem Abschnitt hinter dem hinteren Staupunkt des erfindungsgemä- ßen Strömungskörpers eine Flamme erzeugt, heizt sich im Laufe des Verbrennungsprozesses der Strömungskörper ausge- hend vom hinteren Staupunkt zum vorderen Staupunkt hin auf.

Dies hat zur Folge, dass auf den vorderen Staupunkt auf- treffendes Brennstoffgemisch vorgeheizt wird. Weitere Vor- teile ergeben sich aus dem weiter unten geschilderten Ein- satz der erfindungsgemäßen Verwendung eines Strömungskör- pers in einem Verbrennungsverfahren.

Eine weitere Verwendungsmöglichkeit des beschriebenen Strö- mungskörpers stellt die Verwendung als Durchflussregler dar. Durchflussregler regeln die Durchflussmenge und die Durchflussgeschwindigkeit eines strömenden Fluids, indem sie den Durchflussbereich des Fluids einengen. Bei herkömm- lichen Ventilen geschieht dies durch einen in den Durch- flussbereich eingebrachten Ventilkörper. Die Einengung führt jedoch häufig zur Wirbelbildung am Ventilkörper, so dass eine genaue Messung und Steuerung der Durchflussmenge bzw. Durchflussgeschwindigkeit erschwert wird. Außerdem ist bei vielen Anwendungen eine laminare Strömung hinter dem Ventil erwünscht.

Ein rotationssymmetrischer erfindungsgemäßer Strömungskör- per kann nun wie ein Ventilkörper in einem Durchflussregler verwendet werden, indem er mit seiner Rotationsachse paral- lel zur Strömungsrichtung und mit seiner spitzen Profilhin- terkante stromabwärts vor einer sich im Querschnitt verrin- gernden Ventilausgangsleitung angeordnet wird. Der Durch- messer des Strömungskörpers wird in Abhängigkeit von den Leitungsdurchmessern geeignet gewählt. Durch Verschieben des erfindungsgemäßen Strömungskörpers in Strömungsrichtung kann der Querschnitt der Ventilausgangsleitung variabel überdeckt und hierdurch Menge und Geschwindigkeit des in die Ausgangsleitung strömenden Fluids gesteuert werden. Zum Leitungsverschluss wird der Strömungskörper bis zum An- schlag auf die Ventilausgangsleitung geschoben. Die am er- findungsgemäßen Strömungskörper vorbeiziehende Strömung ist laminar und erlaubt eine gute Messung der Durchflussmenge sowie eine optimale Einstellung der Strömungsgeschwindig- keit.

Eine Verwendung, bei der die obengenannten Eigenschaften des erfindungsgemäßen Strömungskörpers optimal ausgenutzt werden können, ist die Verwendung in einem Verbrennungsver- fahren, bei dem ein in einer Misch-und Reaktionskammer strömendes Brennstoffgemisch verbrannt wird, wobei der er- findungsgemäße Strömungskörper mit seiner Hauptachse inner- halb der Kammer in Strömungsrichtung angeordnet ist.

Für eine optimale Funktion wird auch hier der stumpfe Ab- schnitt als vorderer Staupunkt und die spitze Profilhinter- kante als hinterer Staupunkt des Strömungskörpers verwen- det. Es ist zum einen möglich, einen rotationssymmetrischen Strömungskörper einzusetzen, dessen Rotationsachse parallel zur Hauptachse der Misch-und Reaktionskammer verläuft oder auf dieser liegt. Es ist aber auch möglich, zwei oder meh- rere Hälften oder Teilstücke eines solchen Strömungskörpers (wobei die Trennungsfläche oder Kante in etwa entlang der Rotationsachse verläuft) einzusetzen und solche Strömungs- körperhälften an der Wand der Kammer entlang des Umfangs verteilt anzuordnen.

Bei einer derartigen Verwendung treten die folgenden gün- stigen Effekte auf : 1) Das Brennstoffgemisch, das flüssige, gasförmige sowie feste Bestandteile enthalten kann, wird beim Auftref- fen auf den Strömungskörper abgelenkt, wodurch die Durchmischung der einzelnen zu verbrennenden Komponen- ten begünstigt wird. Flüssige Bestandteile zerstäuben beim Aufprall, feste werden zerkleinert. Dies bewirkt zunächst Turbulenzen im vorderen Bereich des Strö- mungskörpers. Insgesamt kann hierdurch die Verweilzeit der Brennstoffkomponenten sowie deren Durchmischung in der Kammer erhöht werden.

2) Gleichzeitig findet eine Vergleichmäßigung der Strö- mung stromabwärts entlang des Strömungskörpers statt.

Das Gemisch wird im Bereich des Strömungskörpers be- schleunigt, wobei die Geschwindigkeitsvektoren in der Umgebung des Strömungskörpers parallel zu diesem ver- laufen, und deren Betrag mit zunehmendem Radialabstand zunächst anwächst, um in Richtung der Außenbegrenzung (z. B. Kammerwand) wieder abzunehmen. Insgesamt liegt nach Umfließen des Strömungskörpers eine laminare Strömung vor. An einer Auslassöffnung der Misch-und Reaktionskammer wird das Brennstoffgemisch entzündet, und eine Flamme entsteht in der Nähe der Auslassöff- nung. Dabei ist es wesentlich, keinen Rückfluss des Brennstoffgemischs oder der Verbrennungsprodukte ent- gegen der Richtung der Auslassöffnung zu erzeugen, um insbesondere ein Rückschlagen der Flamme zu verhin- dern. Durch den erfindungsgemäßen Strömungskörper wird die Strömung des Brennstoffgemischs zur Auslassöffnung hin beschleunigt, so dass die Verbrennungsprodukte mit hoher Geschwindigkeit (bis nahe oder über Schallge- schwindigkeit) die Kammer durch die Auslassöffnung verlassen, was eine Saugwirkung zur Folge hat, durch die die Zuführung der Komponenten des Brennstoffge- mischs in die Kammer unterstützt wird.

3) Schließlich wirkt der erfindungsgemäße Strömungskörper bei dieser Anwendung als Wärmetauscher, da sich der Körper ausgehend vom hinteren Staupunkt, der der Verbrennungsflamme am nächsten liegt, in Richtung vor- derer Staupunkt aufheizt. Im Dauerbetrieb kann folg- lich der Strömungskörper als Wärmetauscher eingesetzt werden, der die einströmenden Bestandteile des Brenn- stoffgemischs vorheizt. Dies unterstützt das Zerstäu- ben und Verdampfen von flüssigen Bestandteilen, das Zerkleinern und Sublimieren fester Bestandteile und insgesamt das Vorheizen des Brennstoffgemischs, wo- durch insbesondere die Viskosität schwer brennbarer hochviskoser Bestandteile herabgesetzt wird. Aufgrund dieser Effekte erhöht sich die Verbrennungsgeschwin- digkeit und die vollständige Verbrennung auch schwer brennbarer Bestandteile im Gemisch wird begünstigt.

Hierdurch wird die Leistung des Brenners (Heizlei- stung) deutlich erhöht, so daß in gleichen Zeiteinhei- ten mehr Brennstoff verbrannt werden kann.

Optimal ist die Anordnung eines rotationssymmetrischen Strömungskörpers mit seiner Rotationsachse auf der Achse der Reaktionskammer, wobei der hintere Staupunkt (spitze Profilhinterkante) zur Auslassöffnung der Kammer hin ge- richtet ist. Vorteilhaft ist eine Anordnung in der Nähe der Auslassöffnung, wobei durch Positionsänderung des Strö- mungskörpers die entstehende Verengung im Bereich der Aus- lassöffnung einstellbar ist, so dass der Strömungskörper zusätzlich als Durchflussregler fungiert.

Der Strömungskörper kann beispielsweise über dünne Halte- stege von der (zylindrischen) Wand der Kammer ausgehend gehalten werden. Auch ein mehrteiliger Aufbau ist vorteil- haft, so dass einzelne Komponenten des Strömungskörpers zur Optimierung des Verbrennungsprozesses ausgetauscht werden können. Beispielsweise kann der Strömungskörper in einen vorderen, mittleren und einen hinteren Abschnitt unterteilt sein, wobei durch Austausch dieser Abschnitte die Geome- trieparameter verändert werden können. Zur Messung der Pa- rameter des Verbrennungsprozesses sowie der Eigenschaften des Strömungskörpers selbst können über die genannten Hal- testege Sensoren und Messleitungen an oder in den Strö- mungskörper von außen zugeführt werden. Dies ermöglicht in einfacher Weise einen Zugang in das Innere der Misch-und Reaktionskammer.

Die oben beschriebenen Vorteile lassen sich mit einer er- findungsgemäßen Vorrichtung zur Verbrennung eines Brenn- stoffgemischs erzielen, die eine Misch-und Reaktionskammer aufweist, und einen mit seiner Hauptachse innerhalb dieser Kammer in Strömungsrichtung angeordneten Strömungskörper.

Grundsätzlich ist die Form der Misch-und Reaktionskammer frei wählbar, z. B. kann diese einfache zylindrische Form aufweisen.

Es ist vorteilhaft, wenn die genannte Verbrennungsvorrich- tung eine Misch-und Reaktionskammer aufweist, die sich stromabwärts verjüngt, um sich anschließend in Querschnitt wieder zu erweitern, so dass ein Hals die Stelle mit klein- stem Querschnitt bildet. Der Strömungskörper ist bei einer solchen Geometrie zweckmäßigerweise in Strömungsrichtung vor dem Hals angeordnet. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Geometrie erwiesen, bei der die Misch-und Reaktions- kammer einen unteren Abschnitt von zylindrischer Gestalt aufweist, an den sich ein kegelförmig verjüngender Ab- schnitt anschließt, wobei ausgehend von dem auf diese Weise gebildeten Hals sich ein Kopf von hyperboloidartiger Form mit sich erweiterndem Querschnitt anschließt, der seiner- seits in einer Auslassöffnung endet. Zusammen mit dem in der Misch-oder Reaktionskammer angeordneten Strömungskör- per kann mit einer solchen Vorrichtung eine optimale Rege- lung aller Verbrennungsparameter erfolgen, wie es insbeson- dere für die Verbrennung von Brennstoffen unterschiedlicher Zusammensetzung, insbesondere mit hochviskosen Anteilen, erforderlich ist. Die geschilderten Vorrichtungen eignen sich zur Verwendung als Brenner, also zum Beheizen eines nachgeschalteten Volu- mens oder aber zur Verwendung als Triebwerk, d. h. zur Er- zeugung eines Schubes.

Anhand der Figuren soll die Erfindung in Ausführungsbei- spielen im folgenden näher erläutert werden.

Figur 1 zeigt den erfindungsgemäßen Strömungskörper in rotationssymmetrischer Form.

Figur 2 zeigt das der Geometrie des erfindungsgemäßen Strömungskörpers zugrundeliegende Airfoil.

Figur 3 zeigt eine Verwendungsmöglichkeit des erfindungs- gemäßen Strömungskörpers bei einem Verbrennungsprozeß in einer Misch-und Reaktionskammer.

Figur 4 zeigt die Trajektorien eines Fluidstroms in der in Figur 3 dargestellten Misch-und Reaktionskammer während des Verbrennungsprozesses.

Figur 5 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Figur 4.

Figur 6 zeigt die Mach-Zahlen im Hals der Misch-und Re- aktionskammer aus den Figuren 4 und 5.

Figur 7 zeigt die Geschwindigkeitsvektoren im oberen Teil einer Misch-und Reaktionskammer, wie sie in den Figuren 4 und 5 dargestellt ist.

Figur 8 zeigt eine Darstellung gemäß Figur 7 in höherer Auflösung.

Figur 1 zeigt in dreidimensionaler Darstellung einen erfin- dungsgemäßen Strömungskörper 1 mit seinen beiden Staupunk- ten 2 und 3. Der Strömungskörper 1 besitzt rotationssymme- trische Gestalt und entspricht in diesem Beispiel im we- sentlichen einem rotationssymmetrischen Airfoil. Strömungs- technisch ist eine Anordnung günstig, bei der der Staupunkt 2 als vorderer Staupunkt, der Staupunkt 3 als hinterer Staupunkt verwendet wird, die Strömung also vom vorderen Staupunkt 2 zum hinteren Staupunkt 3 fließt.

Figur 2 zeigt ein Beispiel eines Airfoils 15 mit einer Oberseite 11 und einer Unterseite 12, einem vorderen Stau- punkt 2 und einem hinteren Staupunkt 3 sowie einer Profil- sehne 13 und einer Mittellinie 14. Bei Rotation eines der- artigen Airfoils 15 um die Profilsehne 13 entsteht die Oberfläche eines erfindungsgemäßen Strömungskörpers 1, wie er beispielsweise in Figur 1 dargestellt ist. Wie aus Figur 2 ersichtlich, kommt es bei der Rotation des Airfoils auf- grund der Geometrieverhältnisse nur auf die Oberseite 11 an, so daß der rotationssymmetrische Strömungskörper auch durch Rotation der Oberseite 11 des Airfoils (bzw. eines Tragflügelquerschnitts) um die Profilsehne 13 erzeugt wer- den kann.

Figur 3 illustriert eine vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verbrennung von Brenn- stoffen mit einem oben beschriebenen Strömungskörper 1.

Dargestellt ist eine Misch-und Reaktionskammer 4, deren unterer Abschnitt 5 zylindrische Gestalt aufweist, und die sich zunächst nach oben hin im Abschnitt 6 kegelförmig ver- jüngt. Im Hals 9 erreicht die Kammer ihren geringsten Quer- schnitt, der sich von dort ausgehend im Kopf 7 wieder ver- größert. Der Kammerkopf 7 besitzt eine hyperboloidartige Form. Die Auslassöffnung der Kammer ist mit 8 gekennzeich- net. Im Boden der Kammer 4 sind Zuführleitungen 5 für die Bestandteile des zu verbrennenden Gemischs, wie beispiels- weise gasförmiger und/oder flüssiger und/oder fester Brenn- stoff, Luft und/oder ein weiteres oder anderes Oxidations- mittel und eventuell Wasser oder andere Zusätze.

Die hier dargestellte Ausführungsform der Verbrennungsvor- richtung dient insbesondere zur Verwendung als Brenner mit vielfältigen industriellen Einsatzmöglichkeiten (Beheizung von Öfen, Einschmelzen von Materialien, wie Metalle oder Glas, Verdampfen von Wasser oder anderen Flüssigkeiten).

Eine andere Anwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die als Triebwerk zur Erzeugung eines Schu- bes. Hierzu kann eine ähnliche Ausführungsform, wie die in Figur 3 dargestellte, zum Einsatz kommen, wobei der Boden der Kammer 4 ganz oder teilweise entfernt werden muss, um eine Durchströmung des Inneren der Vorrichtung zu ermögli- chen. Es bietet sich hier der Einsatz als Triebwerk in ei- nem Fluid, wie Luft oder insbesondere auch Wasser, an.

Die Bestandteile des Brennstoffgemischs werden unter Druck zunächst in das Innere der Kammer 4 eingeleitet und im In- neren der Kammer 4 gezündet. Zu den Einzelheiten des Verbrennungsprozesses sei an dieser Stelle ausdrücklich auf die WO 99/24756 derselben Anmelderin verwiesen.

Aufgrund der Strömungsverhältnisse in der Misch-und Reak- tionskammer 4 bildet sich die eigentliche Verbrennungs- flamme in der Umgebung der Auslassöffnung 8 aus. Die Strö- mungsverhältnisse im Inneren der Kammer müssen so ausgebil- det sein, daß zum einen ein Abreißen der Flamme verhindert wird, zum anderen ein Rückschlagen der Flamme in das Innere der Kammer vermieden wird. Ein ideales Instrument zur Rege- lung und Steuerung der Strömungsverhältnisse im Inneren der Kammer 4 bildet der erfindungsgemäße Strömungskörper 1. Er kann durch Halte-und/oder Führungsstege im Inneren der Kammer 4 ortsfest oder ortsvariabel gehaltert sein, insbe- sondere ist eine Verschiebungsmöglichkeit entlang der Hauptachse der Kammer in Richtung des Halses 9 vorteilhaft.

Figur 4 zeigt den Teilchenstrom, wie er bei Betrieb der Misch-und Reaktionskammer 4 ausgebildet ist. Anhand der Trajektorien 10 ist deutlich erkennbar, daß es im unteren zylindrischen Abschnitt 5 der Kammer 4 zu Turbulenzen kommt, in deren Verlauf einzelne Trajektorien einen Weg zu- rück in Richtung Boden der Kammer 4 beschreiben. Diese Tur- bulenzen sind für das Verbrennungsverfahren vorteilhaft, da sie zu einer höheren Durchmischung und längeren Verweilzeit der Komponenten des Brennstoffgemischs in der Kammer 4 füh- ren, wodurch die vollständige Verbrennung begünstigt wird.

Im weiteren Verlauf, d. h. in Richtung des sich verjüngenden Kammerabschnitts 6, erkennt man aus Figur 4 deutlich eine sich ordnende Strömung, die entlang des erfindungsgemäßen Strömungskörpers 1 laminar wird, wobei sich das Profil des erfindungsgemäßen Strömungskörpers 1 gleichsam im Strö- mungsverlauf fortsetzt.

Am hinteren Staupunkt 3 des Strömungskörpers 1, der im Aus- führungsbeispiel gemäß Figur 4 nahezu im Hals 9 der Kammer 4 angeordnet ist, liegt eine vollständig vergleichmäßigte Strömung vor, die die Kammer 4 über den Kammerkopf 7 durch die Auslassöffnung 8 verläßt. Dort brennt stabil (eine nicht dargestellte) Flamme.

Es sei darauf hingewiesen, daß in Figur 4 der Strömungsver- lauf eines Fluids und/oder von einem Fluid mitgerissener Partikel anhand beispielhaft dargestellter Trajektorien von Modellteilchen dargestellt ist.

Eine ähnliche Darstellung wie die der Figur 4 zeigt die Fi- gur 5, für die eine andere dreidimensionale Ansicht gewählt ist. Es gelten hier die gleichen Ausführungen wie für die bereits erörterte Figur 4. Gleiche Bestandteile sind mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.

Figur 6 zeigt nun den oberen Abschnitt einer wie in den Fi- guren 4 und 5 dargestellten Misch-und Reaktionskammer 4, wobei die Verhältnisse der Geschwindigkeitsverteilung im Hals 9 der Kammer 4 dargestellt sind. Dargestellt ist die Verteilung der Mach-Zahlen im Hals 9 und im Kopf 7 der Kam- mer 4 bei einem Verbrennungsprozess. Die Temperaturen betragen bei diesem Beispiel etwa 1. 300° C. Dargestellt sind in unterschiedlichen Graustufen die Mach-Zahlen, also das Vielfache der Schallgeschwindigkeit. Aufgrund der Grau- stufendarstellung ist die ursprüngliche Farbinformation verlorengegangen, so dass diese durch wörtliche Beschrei- bung ersetzt werden muß : Deutlich zu sehen ist die dunklere Manschette um den Hals 9 der Kammer 4, die Bereiche angibt, in denen die Schallgeschwindigkeit vom ausströmenden Ge- misch überschritten wird. Der Balken links im Bild gibt hierbei die auftretenden Werte an, die zwischen dem 1,0- fachen und dem 1,5-fachen der Schallgeschwindigkeit liegen.

Niedrigere Werte als Schallgeschwindigkeit sind in Figur 6 durch die gleichmäßige Graufärbung wiedergegeben. Deutlich sichtbar ist der nahe dem Hals 9 positionierte erfindungs- gemäße Strömungskörper 1. Die Verteilung der Mach-Zahlen ist nunmehr wie folgt : Beginnend mit Mach-Zahl 1,0 am unte- ren dunklen Rand der Manschette steigt die Mach-Zahl konti- nuierlich auf 1,5, die Graustufendarstellung entspricht so- mit genau dem im linken Bildrand dargestellten Balken. Der Wert 1,5 ist wiederum durch einen dunklen Abschnitt wieder- gegeben. Anschließend sinkt der Wert der Mach-Zahl wieder auf den Wert 1,0 ab, wobei das Absinken innerhalb eines kürzeren Abschnitts der Manschette erfolgt, so dass hier wieder die umgekehrte Verteilung des im linken Bildrand dargestellten Balkens vorliegt.

Das beschriebene Erreichen von Überschallgeschwindigkeit wird durch das Zusammenwirken des erfindungsgemäßen Strö- mungskörpers 1 mit der Geometrie der Kammer 4 erreicht.

Kopf 7 und Hals 9 der Kammer sind hyperboloidartig geformt und schließen sich an den verjüngenden Abschnitt 6 an, so dass bereits durch diese Geometrie eine starke Beschleuni- gung der Strömung zur Auslassöffnung 8 hin bewirkt wird.

Dies wird noch verstärkt durch den erfindungsgemäßen Strö- mungskörper 1, auf dessen Oberfläche eine Druckabsenkung erfolgt, die zu einer Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit führt.

Die Figuren 7 und 8 zeigen schließlich die Verteilung der Geschwindigkeitsvektoren im oberer Bereich der Misch-und Reaktionskammer bzw. am Strömungskörper 1 bei einem Verbrennungsvorgang, wobei Figur 8 einen Ausschnitt in ver- größerter Darstellung bietet, bei dem der Strömungskörper nicht in seiner vollständig rotationssymmetrischen Gestalt, sondern in einer, unter einem Winkel von 120° aufgeschnit- tenen Form dargestellt ist.

Deutlich sichtbar ist, wie sich das Profil des Strömungs- körpers 1 in der Strömung fortsetzt, die vollständig gleichmäßig zwischen Strömungskörper 1 und Wand der Kammer 4 zum Hals 9 hin verläuft.

Als Material für den erfindungsgemäßen Strömungskörper 1 eignet sich beispielsweise eine (ODS r) Ni-Legierung oder Knew ramik-Legierung bzw. ein Keramiküberzug, insbesondere für den Einsatz in einem Verbrennungsverfahren.