Filtern
Erscheinungsjahr
Dokumenttyp
- Vortrag (60)
- Zeitschriftenartikel (27)
- Beitrag zu einem Sammelband (14)
- Beitrag zu einem Tagungsband (13)
- Posterpräsentation (5)
- Dissertation (1)
Schlagworte
- Pyrotechnik (21)
- Explosivstoffe (10)
- Konformitätsbewertung (9)
- Pyrotechnics (8)
- Selbstentzündung (8)
- Feuerwerk (6)
- Pyrotechnische Gegenstände (6)
- Self-ignition (6)
- Fireworks (5)
- Normung (5)
Organisationseinheit der BAM
Eingeladener Vortrag
- nein (60)
Propane/air deflagrations and CTA measurements of turbulence inducing elements in closed pipes
(2008)
The current paper presents experimental investigations on several influence parameters of deflagrations in long closed pipes. The experiments were carried out with different propane/air mixtures, various length-to-diameter ratios (up to L/D=143, D=0.159 m) and miscellaneous initial pressures. Maximum values of explosion pressures and flame speeds were found at stoichiometric propane/air compositions. With increasing L/D, the explosion pressures decreased while higher flame speeds were determined. In addition, elevated initial pressures led to rising explosion pressures. Furthermore, it is well known that turbulence inducing elements in pipes, ducts or vessels enhance the heat and mass transfer during reactive flows. This may lead to a significant acceleration of ongoing gaseous reactions and could finally cause a deflagration to detonation transition (DDT) aligned with much higher pressures and flame speeds. Therefore, constant temperature anemometry (CTA) measurements were carried out to describe the influence of frequently used flange assemblies and baffles on the velocity and turbulence distributions of air flows in steel pipes similar to those in the explosion measurements. The experiments showed that in contrast to flange assemblies, baffles caused a significant increase of the turbulence intensity in pipe flows.
Selbstentzündungen von brennbaren Materialien können sowohl bei Prozessen in der Verfahrenstechnik als auch beim Transport oder Lagerung von Schüttgütern auftreten. Verschiedene Parameter, wie die Materialeigenschaften, die Lagerungsbedingungen und die Geometrie der Schüttung, beeinflussen den Selbstentzündungsvorgang. Eine zuverlässige Beurteilung der Lagerungs- und Transportsicherheit von Schüttgütern und Stäuben ist mit den bisher erarbeiteten Methoden nicht möglich. In der vorliegenden Arbeit wurde insbesondere der Einfluss der Lagerungsbedingungen auf das Selbstentzündungsverhalten von brennbaren Materialien untersucht. Die Untersuchungen wurden für verschiedene Kohlen und Korkmehl durchgeführt. Folgende Ergebnisse wurden erzielt: 1. Zur besseren Bewertung des Zustandes Zündung und Nicht-Zündung bei Warmlagerungsvorgängen wurde eine verfeinerte Methode vorgeschlagen. Sie besteht aus der Kombination der visuellen Begutachtung einer Probe nach dem Versuch (Verfärbungen, Aschebildungen etc.), dem aufgetretenen Massenverlust und dem Temperatur-Zeitverlauf. 2. Es wurde nachgewiesen, dass eine Reduzierung des Sauerstoffvolumenanteils in der Schüttgutumgebung zu einer Erhöhung der Selbstentzündungstemperatur (SET) führt. 3. Sowohl durch eine Wasserzugabe ("Regen") als auch durch eine rasche Erhöhung der relativen Luftfeuchtigkeit konnte eine zuvor unterkritisch gelagerte Schüttung in einen überkritischen Zustand gebracht werden. Zurückzuführen ist dies auf den zusätzlichen Wärmetransport in das Schüttgut durch Kondensation von Wasserdampf und Adsorption von Wassermolekülen an porösen Partikeloberflächen. 4. Versuche belegten, dass gleichförmige Konvektionsströmungen ("Wind") in der Schüttgutumgebung die SET kaum beeinflussten aber zu einer deutlichen Reduzierung der Induktionszeit führten. Einseitige Anströmungen der Proben sorgten bei überkritischen Lagerungstemperaturen für eine Verschiebung des Zündortes zur windabgeneigten Seite. Diese Ergebnisse bestätigen, dass die Anlaufphase der Selbstentzündung von Schüttgütern kinetisch kontrolliert und somit nicht vom Sauerstofftransport abhängig ist. 5. Es wurde ein mathematisches Modell erarbeitet, mit dessen Hilfe die Vorgänge der Aufwärmung, des Feuchtigkeitstransportes (Verdampfung, Kondensation und Adsorption), der Selbstentzündung sowie die Brandausbreitung von brennbaren Schüttgütern und Stäuben zu berechnen sind. Dieses Modell ermöglicht realistische Schätzungen über die Sicherheit von gelagerten Schüttgütern mit guter Übertragbarkeit auf große, experimentellen Untersuchungen schwer zugänglichen, Schüttungen wie z.B. Kohlenhalden.
The current paper presents experimental investigations as well as numerical simulations on the influence of water and humidity on the self-ignition of combustible bulk materials.
It is well known, that bulk materials may undergo self-ignition if stored under specific conditions. In some cases, large amounts of these materials are exposed to a humid surrounding, e.g. dried coal in a moist atmosphere. Due to the effects of condensation and adsorption of water, additional heat is generated and transported into the bulk material. If the pile is stored slightly below its self-ignition temperature, the bulk material can become supercritical and an ignition occurs.
Experiments were carried out for German lignite coal sampled in two different particle size fractions. They showed, that subcritical deposits turned to supercritical behaviour if the relative humidity in the surrounding was suddenly increased or water was poured on the surface of the sample. Besides the experiments, a numerical model was established to describe the effects of self-heating until ignition of the deposit, including the transportation of moisture. Simulations with this model led to satisfying results when compared to the experiments.