Experimentelle Ermittlung der laminaren Flammengeschwindigkeit brennbarer Staub/Luft Gemische

In der Industrie ist es in der Vergangenheit immer wieder zu schwerwiegenden Unfällen bei der Explosion von Staub/Luft-Gemischen gekommen. Dabei können neben hohen Sachschäden auch Personen verletzt oder sogar getötet werden. Um Vorkehrungsmaßnahmen gegen solche Explosionen zu treffen, sind sicherheitstechnische Kennzahlen (STK) notwendig, welche die eingesetzten Stäube aufgrund ihrer Gefährlichkeit nicht nur einteilen sondern auch vergleichen lässt. Wichtige STK sind dabei der maximale Explosionsdruck pmax und der maximale zeitliche Druckanstieg (dp/dt)max. Diese sind stark von der Verzögerungszeit bei der Zündung und damit auch von der Turbulenz abhängig. Die Schwierigkeit bei der Bestimmung der STK von Staub-Luft-Gemischen besteht darin, gleichbleibende Versuchsbedingungen (u.a. Turbulenz) einzustellen. Mit der Bestimmung der laminaren Flammengeschwindigkeit würde der Einfluss der turbulenten Stoff-, Energie-, und Impulsaustausch minimiert und alleine die Stoffeigenschaft im Vordergrund stehen. In Anlehnung an die Tubemethode wird eine Versuchsapparatur gebaut, in der die Modellsubstanz Lykopodium mittels einer Förderschnecke in das Innere eines Verbrennungsrohres transportiert wird. In dieser Arbeit wird mit der Gleichung von Andrews und Bradley die laminare Flammengeschwindigkeit bestimmt. Des Weiteren wird der Einfluss einer abnehmenden Sauerstoffkonzentration auf diese beobachtet und beurteilt. Nach Abschluss der Versuchsreihen wurden die erhaltenen Ergebnisse mit den Literaturwerten verglichen. Diese zeigten, dass an der bestehenden Versuchsanlage weitere Adaptionen vorzunehmen sind um weiterführende Versuche durchzuführen.