FIRE – Flamability Investigation and Radiative Emissions
Untersuchung der Flammbarkeitsgrenzenerweiterung und der Strahlungswärmeverluste unter Mikrogravitationsbedingungen für Kohlenwasserstoffflammen.
Angesichts des globalen Bestrebens, die CO₂‑Emissionen zu reduzieren, wächst das Interesse an alternativen Kraftstoffen kontinuierlich. Viele dieser Energieträger besitzen eine sogenannte Niedertemperaturchemie (NTC). Im Vergleich zu Brennstoffen ohne NTC zeichnen sie sich durch einen erweiterten Entflammbarkeitsbereich aus – dieser Aspekt steht im Mittelpunkt der vorliegenden Untersuchung.
Ziel ist es, unter Schwerelosigkeit die Entflammbarkeitsgrenzen, die Flammendynamik, die chemischen Effekte der NTC und die Strahlungsverluste zu analysieren. Dabei werden Unterschiede im Brandverhalten sowie mögliche Brandrisiken im Vergleich zu Bedingungen unter Erdschwere aufgezeigt.
Im Rahmen dieser Parabelflugkampagne führt ein Team unter der Leitung von Dr. Beeckmann am Institut für Technische Verbrennung der RWTH Aachen in Zusammenarbeit mit dem Forschungszentrum CNRS‑ICARE in Orléans (Frankreich) Experimente zur Flammendynamik unter Mikrogravitation mittels Hochgeschwindigkeitsaufnahmen durch. Als Brennstoffe kommen, analog zu einer vorangegangenen Parabelflugkampagne, Alkohole (Methanol und/oder Ethanol) sowie Diethoxymethan mit NTC‑Verhalten zum Einsatz.
Eine laseroptische Messmethode basierend auf Rayleigh‑Streuung ergänzt das Experiment und dient der Bestimmung der Strahlungsverluste. Dadurch wird die numerische Strahlungsmodell‑Validierung anhand hochauflösender Experimente ermöglicht. Die Untersuchung des Strahlungsabsorptions‑Effekts durch das unverbrannte Gas liefert neue, wertvolle Erkenntnisse über die Ausbreitungsdynamik langsam ausbreitender Flammen.