Deflagration

Eine Deflagration (von lateinisch deflagrare = abbrennen) ist ein relativ schneller Verbrennungsvorgang, der umgangssprachlich auch Verpuffung genannt wird. Die Detonationsgeschwindigkeit von Explosionen ist jedoch deutlich höher.

Eigenschaften der Deflagration

Eine Deflagration ist ein schneller Verbrennungsvorgang, bei dem der Explosionsdruck nur durch die entstehenden und sich ausdehnenden Gase hervorgerufen wird. Die Fortpflanzung geschieht durch die bei der Reaktion freiwerdende Wärme, anders gesagt erfolgt die Zündung des unverbrannten Gemisches durch Aufheizung des Gemisches in der Flammenfront.[1]

Bei einer Deflagration liegt der Verbrennungsdruck (in Luft unter atmosphärischen Ausgangsbedingungen) zumeist in der Größenordnung von 1 MPa (10 bar), kann jedoch abhängig vom Brennstoff höher sein (etwa bei nuklearen Reaktionen; siehe auch Supernova). Die Verbrennung verläuft mit einer Geschwindigkeit, die kleiner ist als die Schallgeschwindigkeit im verbrennenden Medium.[2]

Bei höheren Geschwindigkeiten spricht man von einer Detonation, wobei sich der Verbrennungsmechanismus von der Aufheizung des unverbrannten Gemisches zur stoßwelleninduzierten Verbrennung wandelt. Detonationen in Rohrleitungen können Drücke zur Folge haben, die die Explosionsdrücke bei Deflagrationen um ein Vielfaches übersteigen. Bei der Detonation überlagert sich die Druckwelle mit der bei der Explosionsreaktion entstehenden temperaturbedingten Volumenausdehnung.[3]

Im deutschen Sprachraum wird als Deflagration auch die selbsttätig fortlaufende Zersetzung eines Feststoffes bezeichnet, die mit einer Wärme- oder Gasfreisetzung einhergehen kann.[4] Unter einer Deflagration versteht man auch eine Zersetzungsreaktion unter Abwesenheit von Sauerstoff.

Verpuffung

Der Begriff „Verpuffung“ ist wissenschaftlich nicht klar definiert. Er wird oft genutzt, um eine schwache Form der Deflagration zu beschreiben, kann aber durch die unklare Definition als Synonym für Deflagration genutzt werden.[5]

Siehe auch

Literatur

  • Paul A. Tipler, Gene Mosca, Jenny Wagner (Hrsg.): Physik für Wissenschaftler und Ingenieure. 7. Auflage. Springer Spektrum Fachverlag, Berlin/Heidelberg 2015, ISBN 978-3-642-54165-0.
  • Stephan Löhmer: Risikominimierung durch Brand- und Explosionsschutz. ETH Verlag, Zürich 1995, ISBN 3-7281-2194-0.
  • Roy Bergdoll, Sebastian Breitenbach: Verbrennen und Löschen (= Die Roten Hefte. Heft 1). 18. Auflage. Kohlhammer, Stuttgart 2019, ISBN 978-3-17-026968-2.

Einzelnachweise

  1. ↑ Florian Anton Ettner: Effiziente numerische Simulation des Deflagrations–Detonations–Übergangs. Genehmigte Dissertation an der Fakultät für Maschinenwesen der Technischen Universität München, München 2013, Online (PDF, abgerufen am 4. September 2020)
  2. ↑ Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (Hrsg.): Bekanntmachung einer sicherheitstechnischen Regel der Kommission für Anlagensicherheit (TRAS 410 – Erkennen und Beherrschen exothermer chemischer Reaktionen) Vom 9. Oktober 2012 Online (Memento vom 4. März 2021 im Internet Archive) (PDF, abgerufen am 10. September 2020)
  3. ↑ Andreas Eder: Brennverhalten schallnaher und überschall-schneller Wasserstoff-Luft Flammen. Genehmigte Dissertation an der Fakultät für Maschinenwesen der Technischen Universität München, München 2001, Online (abgerufen am 4. September 2020)
  4. ↑ Expertenkommission für Sicherheit in der Chemischen Industrie der Schweiz (ESCIS) (Hrsg.): Sicherheitstests für Chemikalien. 1. Band, 4. überarbeitete Auflage, Basel 1998, S. 21–24. Online (abgerufen am 10. September 2020)
  5. ↑ Grundlagen zum Explosionsschutz für Einsteiger – Teil 1. (PDF; 120 KB) In: www.bgrci.de. Berufsgenossenschaft Rohstoffe und chemische Industrie, S. 3, abgerufen am 16. August 2022.