Flammenübertragung

Flammenübertragung bezeichnet in der Brennstoff- und Flammenforschung den Prozess, bei dem durch eine Flamme Wärme, chemische Spezies oder Material von einer Quelle zu einer anderen Region oder Oberfläche übertragen werden. Der Begriff fasst unterschiedliche Transportwege zusammen, die in komplexen Verbrennungsprozessen gleichzeitig wirken: Konvektion heißer Gasströme, Diffusion von reaktiven Spezies wie H, O oder OH, sowie Strahlungstransfer der flammspezifischen Wärme. In vielen Fällen spielen auch chemische Reaktionswege innerhalb der Flamme eine Rolle, etwa die Bildung oder Zerstäubung kurzlebiger Spezies, die wiederum andere Reaktionen beeinflussen.

Mechanismen und Einflussfaktoren: Die Flammenübertragung wird durch Strömungsfeld, Temperaturgradienten und Mischung der Brennstoffe mit dem Oxidationsmittel bestimmt. Gleichzeitig beeinflusst sie die Stabilität der Flamme, das Zündverhalten, das Ausbreitungsverhalten und die Abgaszusammensetzung. In hoch brennbaren Systemen kann die Flammenübertragung zu einer Überschreitung von Sicherheitsgrenzen führen, während in Mehrstufen- oder Katalyseprozessen gezielt gesteuerte Flammenübertragung genutzt wird.

Anwendungen und Forschung: In der Verbrennungstechnik ist das Verstehen der Flammenübertragung wichtig für die Modellierung von Flammenausbreitung, Wärmeverlusten und NOx-Entstehung. In der Material- und Oberflächenbeschichtung wird der Begriff auch im Zusammenhang mit Flammenschweiffe und Flammenspritzprozessen verwendet, bei denen Material durch die Flamme auf eine Oberfläche übertragen wird. Mess- und Modellierungsansätze umfassen CFD-Simulationen, Schlieren- und Planar-LIF-Untersuchungen sowie spektrale Emissionsanalysen.

Siehe auch: Flammenausbreitung, Wärmeübertragung, Verbrennungsmathematik.