Aktuelle Forschungsergebnisse
Deflagration - Flammendurchschlagsicherung
Zum Verständnis der Vorgänge innerhalb einer Flammendurchschlagsicherung hat sich ein transparenter Versuchsaufbau bewährt. Der Einfluß von verschiedenen Parametern wie Rohrlänge, Geometrie der Flammendurchschlagsicherung und Druckbelastung kann mit Unterstützung von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen der Flammenausbreitung beurteilt werden. Die folgenden Videosequenzen zeigen Deflagrationen beim Auftreffen auf eine Flammendurchschlagsicherung. Der Sicherungskörper besteht aus Polycarbonat und war mit zwei Flammenfiltern bestückt, 0.7 mm Dreieckshöhe. Der Durchmesser der Rohre (Polycarbonat) betrug 74 mm, bei einer Länge von 5 m auf der nicht geschützten Seite (rechts) und 2 m auf der geschützten Seite (links). Beide Enden waren geschlossen. Als Testgas wurde eine stöchiometrische Propan-Luft-Mischung unter atmosphärischen Bedingungen verwandt. Der Versuchaufbau wird in folgender Skizze wiedergegeben. Der Ausschnitt des Videobildes ist gelb hinterlegt.
Modell einer transparenten Flammendurchschlagsicherung aus Polycarbonat
Videosequenz, 1044 K | Flammendurchschlag einer Deflagration Die Flamme ist zwischen den beide Filtern deutlich zu erkennen. |
Videosequenz, 491 K | Löschen der Flamme an den Filtern Die Flammenfront überwindet den ersten Filter und wird am zweiten gelöscht. |
Anlauf zur Detonation - Geschwindigkeitsverlauf
| Die nachfolgende Videosequenz zeigt den Anlauf zur Detonation im Rohr. Eine 25 m lange durchsichtige Rohrstrecke aus Polycarbonatrohren, Durchmesser 69 mm, wurde mit stöchiometrischen Ethen-Luft-Mischungen unter atmosphärischen Bedingungen gefüllt. Die Zündung erfolgte in einem Vorvolumen, 10.5 l. Der Übergang von der Deflagration zur Detonation (DDT) tritt durch die Steigerung der Lichtintensität deutlich hervor. Der sich entgegen der Ausbreitungsrichtung zurückbewegende Teil der Flamme wird Retonation genannt. Wird die Flammenfront in dieser Rohrstrecke mit einer Hochgeschwindigkeitskamera beobachtet, so kann für jede Position die Ausbreitungsgeschwindigkeit sehr exakt bestimmt werden. Beim Übergang von der Deflagration zur Detonation werden die größten Geschwindigkeiten gemessen. Nach dieser Spitze fällt die Geschwindigkeit innerhalb weniger Rohrdurchmesser ab und erreicht eine annähernd konstante Ausbreitungsgeschwindigkeit (siehe unten).
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© Physikalisch-Technische Bundesanstalt, letzte Änderung: 2010-08-11, Webmaster Abteilung 3
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