Die vorliegende Erfindung betrifft einen Porenkörper, insbesondere zur Verwendung als Verbrennungszone eines Porenbrenners, mit einer Mehrzahl in Richtung einer Durchströmungsachse einer den Porenkörper durchströmenden Gasströmung übereinander angeordneter Strömungs- leiteinrichtungen, die j eweils in einer quer zur Durchströmungsrichtung angeordneten Durchströmungsebene nebeneinander angeordnete, als wellenförmige Streifen ausgebildete Strömungsleiter aufweisen, wobei die Strömungsleiter eine mit einer Kohlenstofffaserverstärkung versehene Siliziumcarbid-Struktur aufweisen. Darüber hinaus betrifft die Erfin- dung einen Porenbrenner mit einer von einem derartigen Porenkörper gebildeten Verbrennungszone.

Porenbrenner sind grundsätzlich in zwei Bereiche mit unterschiedlichen Funktionen aufgeteilt. Zur Einleitung eines Gas-Luft-Gemisches ist als ein erster Bereich eine auch als„Flammensperre" bezeichnete Durch- Strömungseinrichtung vorgesehen, an die als zweiter Bereich eine Verbrennungszone anschließt, die durch einen Porenkörper gebildet wird. Die Durchströmungseinrichtung ist mit einer Vielzahl von Strö- mungskanälen versehen, die einerseits eine möglichst von Strömungsverlusten freie Einführung des Brennstoff-Luft-Gemisches in die Verbrennungszone ermöglichen und andererseits einen Flammenrückschlag verhindern. Zur Ausbildung der Verbrennungszone werden Porenkörper verwendet, die offenporig ausgebildet sind, wobei die Porengröße im Bereich von 8 bis 1 0 mm und die Gesamtporösität des Porenkörpers bei etwa 80 bis 90 % liegen sollte. Durch die offenporige Ausgestaltung des Porenkörpers soll eine flammenlose, volumetrische Verbrennung ermöglicht werden, sodass die Verbrennungszone eines im Betrieb befindlichen Porenbrenners als„glühender Schaum" wirkt.

Zur Ausbildung der Verbrennungszone ist es aus der EP 1 693 61 8 B l bekannt, einen Porenkörper zu verwenden, der eine Mehrzahl in Durchströmungsrichtung einer den Porenkörper durchströmenden Gasströmung übereinander angeordnete Strömungsleiteinrichtungen aufweist, die jeweils in einer quer zur Durchströmungsrichtung angeordneten Durchströmungsebene als wellenförmige Streifen ausgebildete Strömungsleiter aufweisen. Die Strömungsleiter weisen eine mit einer Kohlenstofffaserverstärkung versehene Siliziumcarbid-Struktur auf, wobei die Herstel- lung der Strömungsleiteinrichtung dadurch erfolgt, dass ein CFK-Körper zur Umwandlung in einen CFC-Körper einer Pyrolyse unterzogen und anschließend siliziert wird, sodass sich die kohlenstofffaserverstärkte Siliziumcarbid- Struktur ergibt.

Die Siliziumcarbid-Struktur wird anschließend mit einer Korrosions- /Oxidationsschutzschicht versehen, sodass im Ergebnis ein Siliziumcar- bid-Körper mit einer zusätzlichen Korrosions-/Oxidationsschutzschicht vorliegt.

Zum Aufbau der Strömungsleiteinrichtung des bekannten Porenkörpers ist eine Wellenlagenanordnung aus einer Mehrzahl in einer Ebene ange- ordneter wellenförmiger Streifen vorgesehen, die über eben ausgebildete Decklagen miteinander verbunden sind, sodass im Ergebnis die bekannte Strömungsleiteinrichtung einen alternierenden Aufbau aus eben ausgebildeten Decklagenstreifen und wellenförmigen Streifen aufweist. Hierdurch ist bei der bekannten Strömungsleiteinrichtung das zur Ausbildung von Poren zur Verfügung stehende Körpervolumen begrenzt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein aus einer Mehrzahl von Strömungsleiteinrichtungen aufgebauten Porenkörper vorzuschlagen, der einfacher herstellbar ist.

Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe weist der erfindungsgemäße Porenkörper die Merkmale des Anspruchs 1 auf.

Erfindungsgemäß sind die Strömungsleiter zur Ausbildung von Durchströmungsporen der Strömungsleiteinrichtung miteinander kontaktiert.

Die unmittelbare Kontaktierung bzw. Ausbildung eines Berührungskontaktes der Strömungsleiter untereinander ermöglicht den Verzicht auf Zwischenlagen, die das zur Ausbildung von Poren zur Verfügung stehende Volumen des Porenkörpers einschränken. Gleichzeitig ist das Festkörpervolumen des Porenkörpers, also das Volumen der Körperanteile, die für eine Porenausbildung nicht zur Verfügung stehen, erheblich reduziert, sodass hiermit verbunden auch eine entsprechende Reduktion der Masse des Porenkörpers ermöglicht wird.

Der erfindungsgemäße Porenkörper weist daher ein vergrößertes Porenvolumen auf. Darüber hinaus ist der erfindungsgemäße Porenkörper durch den Verzicht auf die Zwischenlagen einfacher aufgebaut und damit einfacher herstellbar. Vorteilhaft können die Strömungsleiter zur Ausbildung von Durchströmungsporen der Strömungsleiteinrichtung miteinander verbunden sein. Die Strömungsleiter können dann einen mechanisch stabilen und ggf. einstückigen Porenkörper ausbilden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Strömungsleiter einen Wellenwinkel α auf, unter dem Wellenkämme der Strömungsleiter gegenüber der Durchströmungsachse geneigt ist, sodass die Ausrichtung der Strömung in der Strömungsleiteinrichtung relativ zur Durchströmungsachse des Porenkörpers entsprechend dem gewählten Wellenwinkel α einstellbar ist.

Insbesondere in dem Fall, wenn die Wellenwinkel übereinander angeordneter Strömungsleiteinrichtungen differieren, ergibt sich hierdurch eine besonders gute Homogenisierung des den Porenkörper durchströmenden Gasgemisches bzw. eine gewünschte möglichst vollständige und rückstandsfreie Verbrennung des Brennstoff-Luft-Gemisches in der porösen Struktur.

Bevorzugt ist es, wenn die Strömungsleiter so in der Strömungsleiteinrichtung angeordnet sind, dass die Wellenebenen der Strömungsleiter im Wesentlichen senkrecht zu einer Durchströmungsebene angeordnet sind, sodass ein relativ einfacher Gesamtaufbau des aus einer Mehrzahl von übereinander angeordneten Strömungsl eiteinrichtungen gebildeten

Porenkörpers möglich ist. Darüber hinaus besteht j edoch auch die Möglichkeit, die Wellenebenen der Strömungsleiter unter einem definierten Winkel ß zur Durchströmungsebene des Porenkörpers anzuordnen, sodass insbesondere bei voneinander abweichenden Wellenebenenwinkeln übereinander angeordneter Strömungsleiteinrichtungen ein weiterer Beitrag zur gewünschten Homogenisierung der Gasströmung bzw. der Verbrennung im Porenkörper gegeben ist. Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Strömungsleiter einer Strömungsleiteinrichtung eine übereinstimmende Wellenlänge auf und benachb arte Strömungsleiter sind um eine halbe Wellenlänge axial gegeneinander versetzt miteinander kontaktiert und/oder verbunden, derart, dass j eweils ein Wellental des einen Strö- mungsleiters mit einem Wellenberg des anderen Strömungsleiters kon- taktiert und/oder verbunden ist. Somit ist es möglich, eine Ausbildung von Poren in der Strömungsleiteinrichtung bei identisch ausgebildeten und unmittelbar miteinander kontaktierten und/oder verbundenen Strömungsleitern zu erzielen.

Vorzugsweise sind die Strömungsleiter der Strömungsleiteinrichtung in einem Rahmen angeordnet, derart, dass die Strömungsleiter an ihren axialen Enden mit dem Rahmen verbunden sind, sodass zusätzlich zu der Verbindung der Strömungsleiter untereinander eine weitere Einrichtung zur Verfügung steht, um die gewünschte Ausrichtung der Strömungsleiter in einer definierten Durchströmungsebene zu fixieren. Darüber hinaus wird durch die Rahm en ein Aufbau des Porenkörpers aus übereinander angeordneten Strömungsleiteinrichtung wesentlich vereinfacht, da hierzu einfach die Rahmen übereinander angeordnet, also gestapelt werden müssen,

Bevorzugt ist es, wenn die Strömungsleiter zur Ausbildung der Kohlenstofffaserverstärkung streifenförmige Zuschnitte eines Kohlenstofffasergewebes oder eines Kohlenstofffasergeleges aufweisen. Beide Varianten ermöglichen es vorteilhaft, die Orientierung der Filamente des Gewebes oder des Geleges in Richtung der im Betrieb des Porenbrenners durch die Verbrennung induzierten mechanischen Spannungen auszurichten.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zur Ausbildung d er Kohlenstofffaserverstärkung ein Kohlenstofffasergelege gewählt wird, das eine offene Gelegestruktur mit in einer Gelegeebene ausgebildeten Durchgangsöffnungen aufweist, sodass aufgrund der Durchgangsöffnungen das Porenvolumen des Porenkörpers noch erheblich erhöht werden kann.

Um eine weitestgehende Übereinstimmung im Werkstoffverhalten zwischen dem Rahmen und den im Rahmen angeordneten Strömungsleitern der Strömungsleiteinrichtung zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn der Rahmen aus einer CFC-Struktur mit Siliciumcarbid-Beschichtung gebil- det ist. Auch kann der Rahmen aus einem keramischen Faser-Preform gebildet sein.

Wenn die Strömungsleiteinrichtung zur Ausbildung der Siliziumcarbid- Struktur eine Siliziumcarbid-Beschichtung aufweist, die auf eine die Kohlenstofffaserverstärkung enthaltende CFC-Struktur aufgebracht ist, ist gleichzeitig mit Ausbildung der Siliziumcarbid-Struktur eine äußere Korrosions~/Oxidationsschicht ausgebildet, ohne dass hierzu ein separater Verfahrensschritt notwendig wäre. Auf die Ausbildung einer von der Siliziumcarbid-Struktur unabhängigen Korrosions-/Oxidatlonsschutz- Schicht kann somit verzichtet werden.

Auch unabhängig davon, auf welche Art und Weise die Strömungsleiter die Strömungsleiteinrichtung ausbilden, also unabhängig davon, ob die Strömungsleiter unmittelbar oder unter Verwendung von Zwischenlagen miteinander verbunden sind, erweist sich die Ausbildung der S ilizium- carbid-Struktur durch Beschichtung der die Kohlenstofffaserverstärkung enthaltenden CFC-Struktur als vorteilhaft, da ganz grundsätzlich die Herstellung einer Strömungsleiteinrichtung bzw . eines aus einer Mehrzahl von Strömungsleiteinrichtungen zusammengesetzten Porenkörpers aufgrund des möglichen Verzichts auf eine zusätzliche Beschichtung als Korrosions-/Oxidationsschutzschicht vereinfacht wird.

Insbesondere die Verwendung eines Kohlenstofffasergeleges mit einer offenen Gelegestruktur zur Herstellung der Strömungsleiter erweist sich in Verbindung mit der Siliziumcarbid-Beschichtung zur Ausbildung der Siliziumcarbid-Struktur als besonders vorteilhaft, da die offene Gelege- struktur im Wesentlichen die gesamte Oberfläche der die Gelegestruktur ausbildenden F aserfilamente für die Siliziumcarbid-Beschichtung zugänglich macht, sodass eine im Wesentlichen vollständige Korrosions- bzw. Oxidationsschicht der gesamten Faseroberfläche ermöglicht wird.

Vorzugsweise ist die Siliziumcarbid-B eschichtung durch Abscbeidung von Siliziumcarbid aus der Gasphase ausgebildet, wobei hi er insbesonde- re eine Siliziumcarbid-Beschichtung im CVI- oder CVD-Verfahren vorteilhaft ist.

Zur Ausbildung einer Verbrennungszone weist der Porenkörper mehrere Strömungsleiteinrichtungen mit jeweils einer Mehrzahl nebeneinander angeordneter Strömungsleiter auf, die vorzugsweise derart aufeinander angeordnet sind, dass die Wellenwinkel ot zweier übereinander angeordneter Strömungsleiteinrichtungen unterschiedlich sind.

Alternativ oder zusätzlich zu der unterschiedlichen Ausrichtung der Wellenwinkel ot zweier übereinander angeordneter Strömungsleiteinrich- tungen können auch die Wellenebenenwinkel ß der Strömungsleiter zweier übereinander angeordneter Strömungsleiteinrichtungen unterschiedlich sein.

Vorzugsweise sind die Wellenwinkel a zweier übereinander angeordneter Strömungsleiteinrichtungen entgegengesetzt gleich und/oder die Wellen- ebenenwinkel ß zweier übereinander angeordneter Strömungsleiteinrich- tungen sind entgegengesetzt gleich.

Ein besonders fester Verbund zwischen den Strömungsleitern zweier übereinander angeordneter Strömungsleiteinrichtungen kann erreicht werden, wenn die Strömungsleiter der übereinander angeordneten Strö- mungsleiteinrichtungen an ihren einander gegenüberliegenden Längsrändern miteinander kontaktiert und/oder verbunden sind.

Weiterhin kann ein besonders sicherer Verbund von übereinander liegenden Strömungsleiteinrichtungen erreicht werden, wenn zusätzlich übereinander angeordnete Strömungsleiteinrichtungen längs ihrer Rahmen miteinander verbunden sind.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Verbindung übereinander liegend angeordneter Strömungsleiteinrichtungen mittels der auf die Strömungsleiteinrichtungen aufgebrachten Siliziumcarbid-Beschichtung ausgebildet ist. Der erfindungsgemäße Porenbrenner weist die Merkmale des Anspruchs 21 auf.

Erfindungsgemäß weist der Porenbrenner einen Porenkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20 auf, der die Verbrennungszone ausbildet, wobei der Porenkörper auf einer Verbrennungsgas in die

Verbrennungszone einleitenden Durchströmungseinrichtung angeordnet ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Porenbrenners wei st die Durchströmungseinrichtung einen mit Strömungskanälen versehenen Durchströmungskörper auf, der Siliziumcarbid und eine Kohlenstofffaser-Verstärkung aufweist, wobei die Kohlenstofffaser-Verstärkung als Faserfilz ausgebildet ist, der mit einer Siliziumcarbid-Beschichtung versehen ist, sodass die Durchströmungseinrichtung in ihrer Temperaturfestigkeit dem Porenkörper angepasst ist. Darüber hinaus ermöglicht die Ausgestaltung der Durchströmungseinrichtung auf Basis eines Faserfilzes einen besonders homogenen Aufbau des Durchströmungskörpers und damit ein im Wesentlichen isotropes Werkstoffverhalten mit richtungsunabhängigen Temperaturleiteigenschaften, so dass neben der hohen Temperaturbeständigkeit der Durch- Strömungseinrichtung aufgrund der Siliziumcarbid-Beschichtung eine eher geringe Neigung zur Ausbildung von Spannungsrissen und damit eine hohe Zeitstandfestigkeit gegeben ist.

Die Herstellung des Faserfilzes kann beispielsweise basierend auf Cellulose- oder vollsynthetischen Fasern, wie Polyacrylnitril (PAN), erfolgen. Dem Ausgangsmaterial zur Herstellung des Faserfilzes können bei Bedarf auch Mineralfasern oder Stahlfasern zugesetzt werden.

Insbesondere bei einer nicht ausschließlichen Verwendung von Kohlenstofffasern oder Cellulosefasern als Ausgangsmaterial für den Faserfilz kann dem Ausgangsmaterial vor Durchführung einer Pyrolyse des Faser- filzes ein kohlenstoffbasiertes Bindemittel, wie insbesondere Phenolharz, hinzugefügt werden.

Vorzugsweise weisen die in dem Faserfilz ausgebildeten Strömungskanäle eine geradlinig ausgebildete Strömungsachse auf, sodass eine mög- liehst Strömungsverlustfreie Durchströmung des Durchströmungskörpers zur Einbringung eines Brennstoff-Luft-Gemisches in die Verbrennungszone des Porenbrenners ermöglicht wird. Die Gefahr eines Flammenrückschlags kann dabei durch einen möglichst kleinen Durchmesser der Strömungskanäle bei ausreichend großer Anzahl der Strömungskanäle als Voraussetzung zur Einbringung der erforderlichen Gasmenge in die Verbrennungszone vermieden werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Durchmesser der Strömungskanäle durch die Dicke der auf eine Kanalwandung der Strömungskanäle aufgebrachten Siliziumcarbid-Beschichtung bestimmt ist. Hiermit kann die Siliziumcarbid-Beschichtung des Faserfilzes nicht nur als Oxidations- schütz für den Faserfilz eingesetzt werden, sondern dient darüber hinaus auch zur Kalibrierung der Strömungskanäle.

Bevorzugte Verfahren zur Aufbringung der Siliziumcarbid-Beschichtung sind Verfahren, bei denen Siliziumcarbid aus der Gasphase abgeschieden wird. Die Siliziumcarbid-Beschichtung des Durchströmungskörpers ist daher vorzugsweise im CVI- oder CVD-Verfahren aufgebracht. Insbesondere in dem Fall, wenn eine besonders weitgehende Silizierung des Faserfilzes gewünscht ist, also eine möglichst weitgehende Auffüllung der Faserzwischenräume im Faserfilz, ist eine Siliziumcarbid- Beschichtung im CVI- Verfahren aufgebracht, sodass in diesem Fall die einzelnen Fasern des Faserfilzes weitestgehend mit einer Siliziumcarbid- Beschichtung umhüllt sind.

Vorzugsweise lässt sich der gewünschte Grad der Silizierung bzw. die gewünschte Schichtdicke der Siliziumcarbid-Beschichtung dadurch erreichen, dass die Siliziumcarbid-Beschichtung mehrlagig ausgebildet ist, was beispielsweise dadurch erreicht wird, dass nacheinander mehrere Ofenfahrten ausgeführt werden, bei denen jeweils die Ausbildung einer Siliziutncarbid-S chicht erfolgt.

Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn der Durchströ- mungskörper eine im CVI-Verfahren auf die Kohlenstofffasern des Faserfilzes abgeschiedene erste Siliziumcarbid-Beschichtungslage und zumindest eine zweite auf die erste Beschichtungslage im CVD- Verfahren abgeschiedene Siliziumcarbid-B eschichtungslage aufweist. Somit wird einerseits durch die CVI-Beschichtung eine Siliziumcarbid- Beschichtung der einzelnen Kohlenstofffasern ermöglicht und andererseits durch die CVD-Beschichtung die Ausbildung einer gewünschten Schichtstärke auf der Oberfläche des Durchströmungskörpers beschleunigt sowie gleichzeitig auch eine möglichst genaue Kalibrierung der Strömungskanäle erreicht. Zur Erzielung eines noch weiter verbesserten Oxidationsschutzes für die Kohlenstofffasern des Faserfilzes hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn vor der Beschichtung des Faserfilzes mit einer Siliziumcar- bid-Beschichtung eine Ausbildung einer Pyrokohlenstoffschicht auf den Fasern des Faserfilzes oder zumindest auf den an der Oberfläche des Faserfilzes angeordneten Kohlenstofffasern des Faserfilzes erfolgt.

Beispielsweise kann dies durch eine Nachimprägnierung des karbonisierten Faserfilzes mit anschließender Pyrolyse des Faserfilzes erfolgen.

Zur Beeinflussung des Durchströmungsverhaltens der S trömungskanäle können die Strömungskanäl e einen sich längs der Strömungsachse än- dernden Querschnitt aufweisen, wobei vorzugsweise die Strömungskanäle einen konischen Längsschnitt aufweisen.

Ganz grundsätzlich ist es möglich und auch bevorzugt, die Strömungskanäle durch die Anwendung eines Wasserstrahlschneidverfahrens im Faserfilz auszubilden, wobei dieses Verfahren sich auch besonders dazu eignet, die Strömungskanäle so auszubilden, dass diese einen konischen Längsschnitt aufweisen, da dieser sich in Folge der Strahlaufweitung des Schneidstrahls ergibt. Durch eine Einstellung der Strahlaufweitung lässt sich somit auch die Längsschnittausbildung der Strömungskanäle vor Beschichtung der Kanaloberflächen durch Aufbringung der Siliziumcar- bid-Beschichtung beeinflussen.

Abgesehen von der gewählten Geometrie der Strömungskanäle ist für die Funktion der Durchströmungseinrichtung die Dichte oder Verteilung der Strömungskanäle und. das Verhältnis der durch die Gesamtheit der Strömungskanäle definierten Durchströmungsfläche zu einer durch die Oberfläche des Durchströmungskörpers definierten Anströmfläche maßgeblich. Betreffend das Verhältnis der Durchströmungsfläche der Strömungskanäle zur Anströmfläche des Durchströmungskörpers hat sich ein Verhältnis zwischen 0, 1 % und 5 % als vorteilhaft herausgestellt.

Als besonders vorteilhaft hat sich ein Verhältnis der Durchströmungsflä- che zur Anströmfläche von 2 % bis 4 % erwiesen.

Nachfolgend werden eine bevorzugte Ausführungsform des Forenkörpers sowie verschiedene Ausführungsformen der zur Herstellung des Porenkörpers verwendeten Strömungsleiteinrichtungen sowie eines aus dem Porenkörper und einer Durchströmungseinrichtung gebildeten Poren- brenners anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 : den prinzipiellen Aufbau eines Porenbrenners mit einer durch einen Porenkörper gebildeten Verbrennungszone und einer von einer Durchströmungseinrichtung gebildeten Flammensperre;

Fig. 2 : einen Porenbrenner mit einem durch eine Mehrzahl von übereinander liegend angeordneten Strömungsleiteinrichtungen ausgebildeten Porenkörper in isometrischer Darstellung; Fig. eine einzelne Strömungsleiteinriclitung des in Fig. 2 dargestellten Porenkörpers in isometrischer Darstellung;

Fig. 4 ; einen Strömungsleiter der in Fig. 3 dargestellten Strömungsleiteinrichtung in Seitenansicht und Teildarstellung;

Fig. 5 : den in Fig. 4 dargestellten Strömungsleiter in Draufsicht; Fig. 6: eine Prinzipdarstellung von benachb arten, um eine halbe Wellenlänge axial zueinander versetzt angeordneten Strömungsleitern;

Fig. 7 : eine Prinzipdarstellung von benachbarten Strömungsleitern mit unterschiedlicher Wellenlänge; Fig. 8 : eine Prinzipdarstellung einer Anordnung von Strömungsleitern mit einem Wellenebenenwinkel ß = 45° ;

Fig. 9 : ein Halbzeug zur Herstellung von Strömungsleitern; Fig. 10 einen vergrößerten Teilausschnitt der Durchströmungseinrichtung in Fig. 1 ;

Fig. 11 eine vergrößerte Darstellung eines einer Verbren- nungszone des Porenbrenners zugewandten Kanalaustrittsabschnitt des in Fig. 4 dargestellten Strömungskanals;

Fig. 12 einen Kanalübergangsabschnitt des in Fig. 4 dargestellten Strömungskanals ; Fig. 13 einen Kanalmittelabschnitt des in Fig. 4 dargestellten

Strömungskanals . Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Porenbrenners 10 mit einer auf einer Anströmseite einer Verbrennungszone 1 1 angeordneten, hier als Flammensperre fungierenden Durchströmungseinrichtung 12. Die Durchströmungseinrichtung 12 weist eine Vielzahl von einem Durchströmungskörper 1 6 ausgebildeten Strömungskanälen 13 auf, die eine Anströmseite 14 mit einer Ausströmseite 1 5 des Durchströmungskörpers 16 verbinden. Abweichend von der tatsächlich wesentlich größeren Verteilungsdichte der Strömungskanäle 1 3 sind zum Zwecke der schema- tischen Darstellung in Fig. 1 lediglich einige wenige Strömungskanäl e 1 3 in einem tatsächlich nicht zutreffenden Größenverhältnis dargestellt.

Fig. 2 zeigt den Porenbrenner 1 0 in isometrischer Darstellung mit einem die Verbrennungszone 1 1 ausbildenden Porenkörper 30, der aus einer Mehrzahl von übereinander angeordneten Strömungsleiteinrichtungen 3 1 gebildet ist.

Fig. 3 zeigt eine einzelne Strömungsleiteinrichtung 3 1 , die in der dargestellten Ausführungsform eine Mehrzahl nebeneinander angeordneter Strömungsleiter 32 aufweist, die j eweils mit ihren axialen Ende 33 , 34 an Rahmenleisten 35 eines die Strömungsleiter 32 umgebenden Rahmens 36 fixiert sind.

In den Fig. 4 und 5 ist ein Längsabschnitt eines Strömungsleiters 32 in Seitenansicht (Fig. 4) und in Draufsicht (Fig. 5) dargestellt. Wie aus einer Zusammenschau der Fig. 3 bis 5 ersichtlich, sind die Strömungsleiter 32 als wellenförmige Streifen ausgebildet mit alternierend einander nachfolgend angeordneten Wellentälern 38 und Wellenbergen 39. Die Wellenberge 39 weisen j eweils einen in Fig. 4 mit strichliniertem Linienverlauf angedeuteten Wellenkamm 40 auf, der gegenüber einer in Fig. 2 angedeuteten Durchströmungsachse 41 des Porenkörpers 30 um einen Wellenwinkel α geneigt ist. Aufgrund der nebeneinander liegenden Anordnung der Strömungsleiter 32 und einer in axialer Richtung, also innerhalb einer Durchströmungsebene 42 (Fig. 2) der Strömungsleiteinrichtung 3 1 zueinander versetzten Anordnung benachbarter Strömungsleiter 32, derart, dass, wie insbeson- dere in Fig. 6 schematisch dargestellt, die Strömungsleiter 32 um eine halbe Wellenlänge 1/2 axial zueinander versetzt angeordnet sind, liegen j eweils ein Wellental 38 und ein Wellenberg 39 der Strömungsleiter 32 in ontaktbereichen 43 einander gegenüber.

In den Kontaktbereichen 43 sind die benachbarten Strömungsleiter 32 miteinander kontaktiert bzw. verbunden, sodass j eweils durch die nebeneinander liegende Anordnung eines Wellentals 38 und eines Wellenbergs 39 der Strömungsleiter 32 Durchströmungsporen 44 in der Strömungsleiteinrichtung 3 1 ausgebildet sind.

Fig. 7 zeigt eine alternative Ausgestaltung von Durchströmungsporen 45, die ausgebildet werden, wenn ein Strömungsleiter 32 mit der Wellenlänge 1 und ein Strömungsleiter 46 mit einer Wellenlänge 2 1 miteinander kombiniert werden.

Fig. 8 zeigt in einer Prinzipdarstellung eine von der Anordnung der Strömungsleiter 32 in der Strömungsleiteinrichtung 3 1 , so wie in Fig. 3 dargestellt, abweichende Anordnung von Strömungsleitern 46, die mit ihrer Wellenebene 55 abweichend von einer Wellenebene 47 der Strö- mungsleiter 32, die im Wesentlichen senkrecht zur Durchströmungsebene 42 angeordnet sind (Fig. 2), um einen Wellenebenenwinkel ß gegenüber der Durchströmungsebene 42 geneigt sind. Fig. 9 zeigt ein Halbzeug 48, das zur Herstellung der in Fig. 3 dargestellten Strömungsleiter 32 dient, wobei das Halbzeug 48 im vorliegenden Fall ein biaxial orientiertes Kohlenstofffasergewebe 49 mit Filamenten aufweist, die in 0°-Orientierung und in 90°-Orientierung parallel zu Querkanten 50 und Längskanten 5 1 von Formplatten 52, 53 einer Ge- senkform 54 verlaufen, die zur Ausbildung der Wellenform in dem Halbzeug 48 dienen. Das Halbzeug 48 weist das Kohlenstofffasergewebe 49 in einer ausgehärteten Bindermatrix auf, die beispielsweise aus einem Phenolharz gebildet sein kann.

Aus dem Halbzeug 48 werden zur Herstellung der Strömungsl eiter 32, wie in Fig. 9 durch Trennlinien 56 angedeutet, wellenförmige Streifen 57 geschnitten, die in dem aus Rahmenleisten 35 aus einem CFC-Material hergestellten Rahmen 36 angeordnet werden.

Nachfolgend der Anordnung der Streifen 57 in dem Rahmen 36 erfolgt zur Ausbildung der Strömungsleiter 32 die Aufbringung einer Silizium- carbid-Beschichtung 58 auf den Rahmen 36 und die Streifen 57, wobei die Siliziumcarbid-Beschichtung 58 vorzugsweise nicht nur zur Ausbildung der Strömungsleiter 32 und Beschichtung des Rahmens 36 dient, sondern darüber hinaus auch zur Verbindung der axialen Enden 33 , 34 der Strömungsleiter 32 mit den Rahmenleisten 35 des Rahmens 36. Fig. 10 zeigt eine vergrößerte Querschnittsdarstellung der in Fig. 1 dargestellten Durchströmungseinrichtung 12 mit dem Durchströmungskörper 1 6, der einen Faserfilz 7 aufweist, der im vorliegenden Fall durch Karbonisierung von Polyacrylnitril (PAN)-Fasern gebildete Kohlenstofffasern 1 8 aufweist. Zur Herstellung des in Fig. 10 beispielhaft darge- stellten Durchströmungskörpers 1 6 wird zunächst auf Basis der Polyacrylnitril (PAN)-Fasern auf bekannte Art und Weise ein Faserfilz hergestellt, der zusätzlich zur Stabilisierung mit einem beispielsweise als Phenolharz ausgebildeten Bindemittel versehen sein kann und ggf. nach hinreichender Aushärtung des Bindemittels in einem Wasserstrahl- schneidverfahren zur Ausbildung der Strömungskanäle 13 bearbeitet wird. Die in dem Wasserstrahlschneidverfahren hergestellten Strömungskanäle 13 weisen einen Durchmesser di auf, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 1 ,2 mm beträgt.

Fig. 10 zeigt den Durchströmungskörper 16 nachfolgend einer Karboni- sierung mit den zu Kohlenstofffasern 1 8 umgewandelten PAN-Fasern. Weiterhin zeigt Fig. 10 den Durchströmungskörper 16 nachfolgend einer Beschichtung mit Siliziumcarbid, sodass der in Fig. 10 dargestellte Durchströmungskörper 16, wie aus den vergrößerten Abschnittsdarstellungen des Strömungskanals 13 in den Fig. 11 bis 13 hervorgeht, eine Siliziumcarbid-Beschichtung 19 aufweist.

Die Fig. 11, 12 und 13 zeigen den Strömungskanal 13 in unterschiedlichen Abschnitten längs einer Strömungsachse 27, wobei Fig. 11 einen Kanalaustrittsabschnitt 20 des Strömungskanals 13 auf der Ausströmseite 15 des Durchströmungskörpers 16 darstellt, die Fig.12 einen Kanalüber- gangsabschnitt 21 darstellt und die Fig. 13 einen Kanalmittelabschnitt 22 darstellt.

Die Ausführung der Siliziumcarbid-Beschichtung 19 des Durchströmungskörpers 16 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in mehreren Phasen erfolgt, wobei zunächst zur Ausbildung einer ersten Beschichtungslage 24 eine Beschichtung der Kohlenstofffasern 18 des Faserfilzes 17 mit Siliziumcarbid in einem CVI- Verfahren erfolgt ist, sodass aufgrund der Infiltration mit Siliziumcarbid eine große Eindringtiefe erreicht wird, mit der Folge, dass sich das Siliziumcarbid sowohl im Inneren des Durchströmungskörpers 16 abseits der Strömungskanäle 13 als auch an den eine Kanalwandung 23 ausbildenden Kohlenstofffasern 18 abscheidet, wie insbesondere in Fig. 13 zu erkennen ist.

Zusätzlich zu der ersten im CVI-Verfahren hergestellten Beschichtungslage 24 weist der Durchströmungskörper 16 eine weitere Beschichtungslage 25 auf, die ebenfalls durch eine Abscheidung von Siliziumcarbid aus der Dampfphase erfolgt, wobei hier jedoch die Parameter der Dampf- phasenabscheidung so gewählt sind, dass die Abscheidung der Beschichtungslage 25 im CVD-Verfahren erfolgt, also nicht die Eindringtiefe wie bei der Infiltration mit Siliziumcarbid (CVI) erreicht wird, sondern vielmehr die Beschichtungslage 25 auf der Oberfläche des Durchströ- mungskörpers 6 ausgebildet wird, mit der Folge, dass die Beschichtungslage 25 eine sowohl von der Anströmseite 14 als auch von der Ausströmseite 1 5 in Richtung des Kanalmittelabschnitts 22 abnehmende Beschichtungsstärke aufweist.

Fig. 11 zeigt deutlich, dass die Siliziumcarbid-B eschichtung 19 insbesondere im Bereich eines Srrömungskanalaustrittsrands 26 des Kanalaus- trittsabschnitts 20 eine vergleichsweise größere Beschichtungsstärke als im Bereich des Kanalübergangsabschnitts 21 zwischen dem Kanalaustrittsabschnitt 20 und dem Kanalmittelabschnitt 22 aufweist.

Aufgrund der Siliziumcarbid-Beschichtung 19 im Kanalaustrittsabschnitt 20, die im Fall des dargestellten Ausführungsbeispiels eine Schichtstärke von etwa 200 μηι aufweist, ist der Kanalquerschnitt von ursprünglich d i ist gleich 1 ,2 mm auf d ₂ ist gleich 0,8 mm reduziert, Die Anzahl und Art der durchgeführten Beschichtungsgänge, als CVI oder CVD, können so gewählt werden, dass ausgehend von dem ursprünglichen Durchmesser der Strömungskanäle 1 3 der Durchmesser durch Aufbringung der Silizi- umcarbid-Beschichtung 1 9 auf den gewünschten Durchmesser eingestellt werden kann.

Im vorliegenden Fall wurde ein kombiniertes CVI-CVD-Beschichtungs- verfahren gewählt mit sieben aufeinander folgenden Beschichtungsgän- gen im CVI-Verfahren und drei daran anschließenden Beschi chtungsgän- gen im CVD-Verfahren.