Flammenfrontphänomen

Der Flammenfrontphänomen ist ein Begriff aus der Verbrennungsforschung, der einen Sammelbegriff für beobachtete Merkmale der Front von Flammen bezeichnet. Er wird verwendet, um verschiedene Erscheinungen zu beschreiben, die sich an der Grenzfläche zwischen brennender und nicht brennender Gasphase zeigen, ohne einen einzelnen, eindeutig definierten physikalischen Prozess festzulegen. In der Literatur tritt der Begriff häufig in Diskussionen über die Struktur, Bewegung und Wechselwirkungen des Flammenfronts auf.

Zu den typischen Merkmalen des Flammenfrontphänomens gehören Verwellungen oder Zellenbildung der Front, unregelmäßige Frontgeschwindigkeiten, pulsierende oder selbstorganisierte Muster sowie Veränderungen der Lichtemission entlang der Front. Diese Erscheinungen können in verschiedenen Brennstoffsystemen auftreten, insbesondere in premischten Flammen bei unterschiedlichen Druck- und Turbulenzbedingungen. Die Ausprägung hängt von Parametern wie dem Verhältnismehr-Verhältnis, Temperatur, Druck, Turbulenzintensität und chemischer Reaktionskinetik ab.

Ursachen und zugrundeliegende Mechanismen umfassen thermisch-diffusive Instabilitäten, hydrodynamische Instabilitäten wie den Darrieus-Landau-Effekt, sowie Wechselwirkungen mit Turbulenz und chemischen Reaktionswegen. Das Phänomen kann in labortechnischen Experimenten, in Verbrennungssystemen industrieller Relevanz oder in numerischen Simulationen beobachtet und analysiert werden. Typische Erklärungsansätze verbinden Front-Verformungen mit lokalen Änderungen in Brennstoff-Luft-Verhältnis, Temperaturgradienten und der Reaktionsrate entlang der Front.

Siehe auch: Flammenfront, Verbrennungsinstabilitäten, zellige Flammen, Schlierenfotografie, Hochgeschwindigkeitsfotografie.