Gasexplosionen und ihre Auswirkungen

Um einen besseren Einblick in den komplexen Flammenbeschleunigungsvorgang deflagierender Brennstoff/Luft-Gemische zu erhalten, wurden in freien und teilverdaemmten Wolken Experimente durchgefuehrt, die bei partieller Verdaemmung durch Versuche mit ventilatorinduzierter Turbulenz ergaenzt wurden. Wasserstoff diente als Brennstoff. Die Ergebnisse in freien Wolken zeigen eine deutliche Abhaengigkeit der Flammenfrontgeschw. von der Wolkengroesse. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Geschwindigkeit bei flammeninduzierter Turbulenzanregung einem oberen Grenzwert zustrebt, der etwa dem Expansionsbedarf E = rho 0/rho F entspricht. Bei fremdangeregter Turbulenz wird dieser Maximalwert bereits bei geringer Ventilatordrehzahl ueberschritten, mit wachsender Drehzahl steigt die Flammenfrontgeschwindigkeit nur langsam an, um dann erheblich zuzunehmen. Modellvorstellungen ergeben jedoch auch hier eine obere Grenze. Dieses Ergebnis waere insofern von grosser Bedeutung, als die BMI-Richtlinie be i der Berechnung des Sicherheitsabstands eine obere Grenze der Flammenbeschleunigung nicht beruecksichtigt, so dass sich bei grossen Freisetzungsmengen unverhaeltnismaessig grosse Sicherheitsabstaende ergaeben. Eine Ausnahme wuerden allerdings Wasserstoff oder andere Brennstoffe mit hoher Verbrennungsgeschw. darstellen, nachdem damit bereits bei mittlerer Turbulenzanregung in Wechselwirkung mit der Teilverdaemmung der Uebergang von der Deflagration in eine Detonation erfolgt. (ICT)