Flammenausbreitung unter Mikrogravitation
Angesichts des globalen Wandels hin zur Reduzierung von CO2-Emissionen nimmt das Interesse an alternativen Kraftstoffen stetig zu. Verschiedene alternative Energieträger mit Niedrigtemperaturchemie (NTC) sind in vielen Anwendungen vertreten. Sie unterscheiden sich von Brennstoffen ohne NTC durch einen breiteren Entflammbarkeitsbereich und geringere Rußemissionen, was ihre Branderkennung erschwert. Die Untersuchung der Flammenausbreitung von chemischen Energieträgern an den Entflammbarkeitsgrenzen steht hier im Mittelpunkt.
Dabei wird der Einfluss der Niedertemperaturchemie auf die Entflammbarkeitsgrenzen betrachtet, das heisst, es werden Bedingungen untersucht, bei denen eine Flammenausbreitung bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen beobachtet wird. Solche extrem langsam brennenden Flammen werden in erheblichem Maße durch die Gravitation beeinflusst, die zu einer Verformung der Flammen führen kann und die Analyse erschwert. Um den Einfluss der Gravitation auf die Flammendynamik und damit auf die mögliche Brandentwicklung zu verstehen, wird ein Team unter der Leitung von Dr. Joachim Beeckmann vom Institut für Technische Verbrennung der RWTH Aachen zusammen mit dem Forschungszentrum CNRS-ICARE in Orleans, Frankreich, in dieser Parabelflugkampagne Experimente zur Brenngeschwindigkeit unter Mikrogravitation durchführen. Als Brennstoffe werden Alkohole (Methanol oder Ethanol) und Diethoxymethan gewählt.
Sie stellen zwei verschiedene Klassen von Brennstoffen mit grundlegend unterschiedlichen Eigenschaften dar. Die Zündung von Alkohol/Luft-Gemischen muss extern ausgelöst werden, während Diethoxymethan/Luft-Gemische auch bei niedrigen Anfangstemperaturen selbständig entflammen können. Der Grund dafür ist der Einfluss der Tieftemperaturchemie bei Diethoxymethan, der bei Alkoholen keine Bedeutung hat.