Physik der Gasflamme am Brenner; was hält die Flamme an Ort und Stelle?

    Hi,
    die wiederholten beschriebenen Schwierigkeiten mit Mischrohrglühen, haben mich zu einer interessanten Frage gebracht, auf die ich noch keine Antwort gefunden habe.


    Was sind die entscheidenden Parameter, die dafür Sorgen, dass die Flamme exakt hinter dem Brenner(gitter), aber im Glühstrumpf brennt ?


    Warum brennt die Flamme nicht immer schon im Mischrohr?
    Warum nicht erst außerhalb des Glühstrumpfes?


    Was sind die Kräfte und Parameter, die dafür sorgen, dass die Flamme genau nach Durchtritt des Gasgemisches dorch die Brenneröffnungen sich entzündet und genau dort abbrennt?


    denkbare Parameter:
    -- Gas/Luft Relation ("mager/fett")
    -- Gemisch-Temperatur
    -- Gemischgeschwindigkeit
    -- Flammengeschwindigkeit (also, wie schnell setzt sich die Flamme im gasförmigen Medium fort)
    -- andere?


    Wer hat da Erkenntnisse zu. Oder Quellen.
    Gruß
    willi

    Demut tät' uns allen gut.

    Moin,
    ich nehme ganz stark an das hängt größtenteils mit der Flammgeschwindigkeit und Strömungsgeschwindigkeit zusammen.
    Warum nicht außerhalb des Glühstrumpfes ist damit auch begründet.

    MfG Jan

    Hallo Willi,


    meiner Meinung nach ist das das Gas/Luft Verhältnis. Wenn das Verhälnis unter Lambda 0,5 liegt, brennt das Gemisch noch nicht. Also darf im Vergaser nicht zuviel Luft beigemischt werden. Wenn dann das "Vorgemisch" aus dem Brenner kommt, sollte die Glühstrumpfgröße so gewählt sein, dass Vorgemisch in Strumpfnähe die für die Reaktion nötigen Sauerstoffmoleküle findet.


    Gruß, Stefan

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    Ein Leben ohne Petroleum ist möglich aber sinnlos!
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    Also die Strömungsgeschwindigkeit vom Gemisch ist allemal langsamer


    als die Ausbreitung der Flamme.


    Selbst in Schwartzpulver (als fester Brennstoff) verbreitet sich die


    Flamme mit etwas über 900 m/s.


    Das wird ein zündfähiges Gas/luftgemisch locker toppen.




    Die einzige Erklärung liegt im Sauerstoffgehalt des Gemisches. Wie oben


    schon beschrieben wurde.




    Im Bergbau wurden früher selbst bei Schlagwettergefahr Karbidlampen benutzt.


    Einerseits brannte die Flamme über einem Drahtnetz aber innerhalb eines


    engmaschigen Gitters. Ich habe solche Lampen in meiner alten Firma
    in Benutzung gesehen. Wenn auch nur zu Vorführungszwecken.

    Hallo,
    Schwarzpulver (Berthold Schwarz) auch Jagd.-, Böller und Sprengpulver -je nach Korngöße- hat als Sprengpulver eine Umsetzgeschwindigkeit von ~ 700mm/sec (=Deflagration nicht Detonation). Aber nur unter Einschluß (Verdämmung).
    Als offene Strecke auf den Boden gestreut, kann man bequem mit der Flamme Schritt halten. Habe ich selber getestet :-).

    Glückauf
    H e r m a n n

    Einmal editiert, zuletzt von Sprengmeister ()

    hallo,
    im mischrohr ist die strömung zu hoch u. die zündtemperatur zu niedrig.
    deshalb brennt nichts im mischrohr.


    wenn der glühstrumpf mit der austretenden gemischmenge einigermaßen
    im verhältniss steht, findet die verbrennung des gases im bereich brennerausgang
    glühstrumpf statt. die wandung des glühstrumpfes stellt dabei noch eine raumbegrenzung dar.
    deshalb kann die flamme bei variierendem druck nicht "abwandern"


    bei brennstoffüberschuss kann auch gemisch ausserhalb des glühstrumpfs verbrannt
    werden. im besten fall mit einer sichtbaren korona um den glühstrumpf.
    oder aber nicht eindeutig erkennbar mit fast unsichtbarer flamme im abgasstrom hoch um
    dann nachzuverbrennen und mit dieser nachverbrennungstemperatur die teile im abgasstrom
    aufzuheizen.


    wobei folgende faktoren beeinflussend sind:
    -flammenbild des brennstoffes bei der stöchiometrische verbrennung.
    -kettenlänge des brennstoffes.


    gruß
    thomas

    Sprengmeister
    Ich habe bei meinem §27 SprengG Nitro und Schwarzpulver ausprobiert.
    Wir haben erst eine Linie NC-Pulver , etwa 1m, dann eine Linie Schwarzpulver,
    auch etwa 1m lang, ausgestreut und an der NC-Seite angezündet.
    Die beiden Linien haben sich natürlich berührt.
    Das NC-Pulver brannte mit etwa Schrittgeschwindigkeit. Als es aber zum
    Übergang auf das Schwarzpulver ging, war die Linie fast auf einmal weg.
    Man hat den Anfang der Verbrennung nicht vom Ende auseinanderhalten können.
    Der Lehrgangsleiter hat dann auch die 900 m/s erwähnt.

    Hallo Forum,


    die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Flammfront im idealen Treibstoff-Luftgemisch liegt so in der Größenordnung 19 bis 28 m/s. Ich habe mal hochoktaniges Flugbenzin (Avgas) in Rennmotoren probiert und mich gewundert, warum der Motor damit nicht ausdrehen wollte. Das Rätsel löste sich auf, als ich die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Flammfront erfuhr. Die war deutlich langsamer als bei handelübliches Rennkraftstoffen.
    Leider weiß ich die Werte nicht mehr exakt und für Petroleum schon gar nicht.


    Jedenfalls scheint der Druck und somit die Geschwindigkeit des Vorgemisches nicht viel Einfluss auf die Position der Flamme zu haben.


    Gruß, Stefan

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    http://www.vbt.uni-karlsruhe.d…esungen/SS22555/GVTII.pdf
    Seite 50
    Die Flammenausbreitungsgeschwindigkeit
    -- nimmt quadratisch mit der Temperatur zu (bei magereren Gemischen stärker als bei fetten)
    -- ist bei stöchiometrischen Brennstoff/Luft Gemischverhältnis maximal (stöchiometrisch = Brennstoff+Sauerstoff reagieren vollständig ohne das Brennstoff oder Sauerstoff nach Verbrennung übrig wäre)


    http://www.farago.info/job/Verbrennungen/DritteBrenner.htm
    einige Zitate dieser Interessanten Seite: "
    Zu Stabilisierung der Flammen-Front dienen Flammenhalter. In der Ebene des Flammenhalters (Engstelle) ist die Strömungsgeschwindigkeit höher als die Flammengeschwindigkeit: Die Flamme kann nicht zurückschlagen. Hinter dem Flammenhalter liegt eine Querschnittserweiterung, Hier ist die Strömungsgeschwindigkeit niedriger als die Flammengeschwindigkeit: Die Flamme sitzt direkt am Flammenhalter. Die Rückströmzone an dieser Stelle stabilisiert zusätzlich die Flamme.


    ..., dass bei fast allen Brenngasen das Maximum der Flammengeschwindigkeit im Luftmangelbereich auftritt. Die Verbrennung verläuft daher im Luftmangelbereich am stabilsten


    Gegenüber der Verbrennung in Diffusionsflammen hat die Vormischverbrennung den Vorteil, dass sie weitgehend russfrei verläuft, da der Mischungsvorgang in der Verbrennungszone bereits abgeschlossen ist. Die räumliche Trennung zwischen Mischung und Verbrennung ist deshalb vorteilhaft, weil die Mischungszeit im Vergleich zur Verbrennungszeit sehr lang ist. Bei der räumlichen Trennung kann man beide Vorgänge unabhängig voneinander optimieren. Andererseits setzt die Vormischung erhöhte Sicherheitsvorkehrungen voraus, um zu vermeiden, dass das explosionsfähige Gemisch bereits im Mischraum verbrennt (Flammenrückschlag).


    Liegt das Mischungsverhältnis zwischen Brennstoff und Luft im mageren Bereich, entsteht die reine Vormischflamme. Die Strömungsgeschwindigkeit in der Brennstoffleitung muss höher sein als die Flammengeschwindigkeit, um Flammenrückschlag zu vermeiden.


    zu wenig Luft ⇒ unvollständige Verbrennung ⇒ viel CO
    zu viel Luft ⇒ zu niedrige Verbrennungstemperatur ⇒ unvollständige Verbrennung ⇒ viel CO, insbesondere bei kleiner Brennerleistung
    "
    gw

    Demut tät' uns allen gut.


    Bist du dir sicher das es Schwarzpulver gewesen ist ?


    Das als Schießpulver erhältliche schwarze gekörnte Pulver ist kein Schwarzpulver sonder Nitrogelantine das zur Reduzierung der Stoßempfindlichkeit mit Kohlenstoff vermischt ist.



    Bitte Nicht Machen !!!!!!


    Echtes Schwarzpulver brennt selbst bei einen Nitratgehalt von 87 % sehr langsam ab, aber wenn du ca 100 gr davon in eine leere Gaskartusche (175 gr) einfüllst - das Loch auf ca 6 mm erweitert und es aus sicherer Entfernung zündest Hörst du ein Pfeifen mit Anschließenden Knall & die Kartusche löst sich in Luft auf, es bleibt eine Wolke kleiner Rot glühender Körner.





    Gruß aus Aurich

    Lampen sind zum Leuchten da, valerie & valera


    Und ganz besondere können sogar lecker :happa:

    Hallo Dirk,


    Schwarzpulver ist nicht gleich Schwarzpulver..................


    Das Zeugs, das man z.B. aus China-Krachern popelt hat mit dem, was man in den Vorderlader stopft nicht sehr viel gemein.
    (Von den Zutaten mal abgesehen). Es kommt sehr auf die Verdichtung des Pulverkorns an (und im Lauf noch auf die Korngröße).


    Aber das ist wieder eine andere Geschichte und hier OT (nicht das Eugen wieder kommen muss :hail: )


    Grüße
    Karsten


    Eben,


    Ich benutze zu Silvester eine Vorderlader Pistole & diese funktioniert mit Schwarzpulver nicht, da muss schon die schwarze Nitrogelantine her ist im Handel auch als Schießpulver bekannt.



    So sollte genügend OT gewesen sein, nicht das noch das SEK bei mir klingelt :rofl:




    Gruß aus Aurich

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    Und ganz besondere können sogar lecker :happa:

    hallo willi,
    nichts anderes bezüglich des sachverhaltes habe ich in beitrag 6 dargestellt.
    ich habe mir jedoch erlaubt es mit eigenen worten darzustellen.


    wieder mein fazit:
    anscheinend ist es wichtig _wer_ antwortet bzw. darstellt.



    gruß
    thomas

    Moin,
    gehört nur halb zum Tema, ich habe im September eine Weiterbildung bei der Hamburger Feuerwehr gemacht, dort gibt es einen interessanten Gasbrenner,
    das Gerät word von 5 33 Kg Propanflaschen gespeist, eine Flasche mit Druckminderer ist für die Zündflamme zuständig, die anderen 4 Gasflaschen Speisen den Brenner mit Flüssiggas, das Gas strömt flüssig aus und die Flamme steht ca 50 cm entfernt vom Brenner im Betrieb :-), also nix mit Flamme am Brennersieb.
    Da kommt Musik raus.
    So ein Brenner ist auf diesem Video zu sehen.
    Hat aber da noch nicht die volle Leistung meine ich.
    uns hat dieser Brenner angegrinst, nach dem wir eine Zimmertüröffnung gemacht haben, die Flamme sieht schon mächtig aus wenn Sie Dir in einem 20 Fuß Container entgegen kommt. :D
    Beim einschalten des Brenners rummst es erst mal richtig im Container.
    Dieses simuliert eine Rauchgasdurchzündung, nach erfolgter Türöffnung, auf dem Video ist sehr gut zu sehen, wie sich die Flamme bei richtiger Handhabung des Strahlrohres bekämpfen läßt.
    Mfg Holger