Techniklexikon

Düse

Stelle in oder am Ende eines Rohres, an der sich sein Querschnitt allmählich verengt. Entsprechend der Durchflußgleichung (VenturiRohr) erhöht sich an der Engstelle die Geschwindigkeit einer Gas- oder Flüssigkeitsströmung. Eine Düse wandelt Druck- in Strömungsenergie um; sie ist das Gegenstück zum Diffusor. Im Modellbau: Raketenmotor StrömungsmechanikLuft- und Raumfahrttechnik, 1) Strömungsmechanik: Bauteil zur Umwandlung von Druckenergie in Bewegungsenergie strömender Medien; dies wird durch Querschnittsveränderungen erreicht. Die Düse zählt mit der Blende zu den Drosselgeräten, wobei der Unterschied zur Blende darin besteht, dass bei der Düse die Querschnittsveränderung allmählich herbeigeführt wird, um eine möglichst verlustlose Geschwindigkeitsänderung zu erreichen, während durch die Blende eine abrupte Querschnittsveränderung herbeigeführt wird. Daher besteht bei der Düse im Unterschallbereich keine Gefahr der Grenzschichtablösung (Abb. a); der Strömungswiderstand wird hier nur durch die Reibung hervorgerufen.

Wichtige Beispiele für Düsen sind im Unterschallbereich die Venturi-Düse (Abb. b) und zur Erzeugung von Überschallströmungen die Laval-Düse. Die Anwendungen von Düsen in der Technik reichen von der Erzeugung von kompakten freien Gas- oder Flüssigkeitsstrahlen (Freistrahl, z.B. Schubdüsen von Strahltriebwerken, Düsentriebwerk (Düsenantrieb), Spinndüsen, Einlaufdüsen, Abb. c, Entspannungsdüsen in Raketentriebwerken) über die Zerstäubung (z.B. Einspritzdüse) und Mischung von Flüssigkeiten bis hin zur Durchflussmessung (z.B. Normdüse, Venturi-Düse).

2) Luft- und Raumfahrttechnik: ein an der Brennkammer einer Rakete angeschlossenes Bauteil, dessen Aufgabe es ist, die thermische Energie der heissen und verdichteten Verbrennungsgase in kinetische Energie des Antriebsstrahls umzuwandeln. Dabei spielt neben vielfältigen thermodynamischen Wechselbeziehungen vor allem die Form der Düse eine entscheidende Rolle. Sie bewirkt einen zusätzlichen Entspannungseffekt beim Ausströmen der Turbinengase ins Freie, der zur Gewinnung zusätzlichen Schubs ausgenutzt wird (Entspannungsdüse).

c  

Düse: a) Düse zur Erzeugung eines Unterschall-Freistrahls; Normdüsen (DIN 1952): b) Venturi-Düse; c) Einlaufdüse.