Vela, Iris; Chun, Hyunjoo; Mishra, Kirti Bhushan; Gawlowski, Markus; Sudhoff, Peter; Rudolph, Michael; Wehrstedt, Klaus-Dieter; Schönbucher, Axel:

Vorhersage der thermischen Strahlung großer Kohlenwasserstoff und Peroxid-Poolfeuer mit CFDSimulation

In: Forschung im Ingenieurwesen, Jg. 73 (2009) ; Nr. 2, S. 87-97
ISSN: 1434-0860
Zeitschriftenaufsatz / Fach: Chemie
Abstract:
Flammentemperaturen (T), die spezifische Ausstrahlung (SEP) sowie Bestrahlungsstärken (E) in großskaligen JP-4-Poolfeuern (d = 2, 8, 16, 25 m) und Ditert-butylperoxid (DTBP)-Poolfeuern (d = 1,12 m, 3,4m) werden durch CFD Simulation vorhergesagt und experimentell bestimmt. Als Messmethoden werden ein IR-Thermografie Kamerasystem mit Videomischeinheit zur Ermittlung von T, SEP sowie ein Ellipsoidalradiometer zur Bestimmung von E herangezogen. Die häufigsten, zeitlich gemittelten Emissionstemperaturen für JP-4-Poolfeuer (d = 16 m) liegen im Bereich 793 K < T < 1033K und für DTBP-Poolfeuer (d = 1,12 m) im Bereich 1040 K < T < 1480 K. Für DTBP-Poolfeuer (d = 1,12 m) beträgt die gemessene, mittlere SEP ≈ 130 kW/m2 und ist bis um den Faktor ≈ 6 größer im Vergleich zu KW-Poolfeuern (d ≈ 1 m). Im Falle des DTBP-Poolfeuers (d = 3,4m) mit SEP ≈ 250 kW/m2 beträgt der Faktor ≈ 5 im Vergleich zur SEP ≈ 50 kW/m2 eines LNG-Poolfeuers (d = 4 m). Die mit zunehmender, relativer Entfernung Δy/d vom Poolrand abnehmenden, gemessenen mittleren Bestrahlungsstärken E(Δy/d) stimmen mit den durch CFD Simulation bestimmten E_CFD(Δy/d) i.A. gut überein. Ebenso liegt eine gute Übereinstimmung zwischen den gemessenen, mittleren T und SEP bei KW- und DTBP-Poolfeuern mit den durch CFD vorhergesagten T_CFD, SEP_CFD vor. Die Möglichkeiten und derzeitigen Grenzen der CFD Simulation bei großen
Bränden werden diskutiert.

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