Modellierung der Flammenfrontgeschwindigkeit in brennbaren Staub-Luft-Gemischen
Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt hat das Ziel, eine Berechnungsmethode für die Geschwindigkeit von Flammenfronten in mit brennbaren Staub-Luft-Gemischen gefüllten Rohrleitungen, welche Anlagenteile verbinden, zu entwickeln. Damit soll es zukünftig möglich sein, den notwendigen Mindestabstand für die zuverlässige Funktion von Explosions-Entkopplungssystemen in Rohrleitungen bei explosionsgefährdeten Anlagen rein rechnerisch bestimmen zu können.
Zu diesem Zweck wurde spezielle Messtechnik entwickelt und Staubexplosionsversuche an einem 1 m³-Behälter mit und ohne angeschlossene Rohrleitungen durchgeführt. Mit einer Hochgeschwindigkeitskamera und einem Rohrleitungsabschnitt aus Glas gelang die Visualisierung der fortschreitenden Flammenfront.
![Fortpflanzung einer Flammenfront in einem Rohr (DN125) mit Maisstärke-Luft-Gemisch (c = 750 g/m³) bei einer Staubexplosion im angeschlossenen 1 m³-Behälter](/fileadmin/user_upload/dienstleistungen/physik__systementwicklung__modellierung/alle_physik__systementwicklung_und_modellierung/flammengfronteschwindigkeit_1.jpg)
Anschließend wurden Modelle zur Simulation der Versuche entwickelt. Am Ende des Projekets soll ein Software-Modul existent sein, mit dem die Berechnung des Minimalabstandes von Explosions-Entkopplungssystemen möglich ist. Dieses Modul wird Bestandteil des Software-Pakets ExProtect der Forschungsgesellschaft für angewandte Systemsicherheit und Arbeitsmedizin sein.
![Vereinfachte Konstruktion eines 1 m³-Behälters im Simulationsraum der Staubexplosion-Simulations-Software FLACS DustEx © Schurin/FSA](/fileadmin/user_upload/dienstleistungen/physik__systementwicklung__modellierung/alle_physik__systementwicklung_und_modellierung/flammenfrontgeschwindigkeit_4.jpg)