Vlamtemperatuur

Vlamtemperatuur is de temperatuur die voorkomt in een verbrandingsvlam, meestal de hoogste temperatuur in de verbrandingszone. In veel contexten wordt gesproken van de adiabatische vlamtemperatuur (AFT): de temperatuur die zou optreden bij volledige verbranding onder ideale omstandigheden zonder warmteverlies, bij een bepaalde brandstof-zuurstofverhouding, druk en afwezigheid van inertemedia. In werkelijke vlammen ligt de gemeten temperatuur doorgaans lager door warmteverlies aan wandoppervlakken, straling en niet- volledige verbranding. De vlamtemperatuur hangt af van het brandstoftype, de mengverhouding (stoichiometrisch, rijk of arm), de druk en de aanwezigheid van inert diluent zoals stikstof, waterdamp of CO2.

Metingen kunnen plaatsvinden met thermokoppels of optische pyrometrie. Thermokoppels leveren lokale temperaturen maar worden beïnvloed door straling en beschadiging; tweekleurige pyrometrie of spectroscopie kunnen stralingsinvloeden compenseren. Berekeningen gebruiken vaak de adiabatische vlamtemperatuur van het specifieke mengsel, onder rekenschap van druk en diluenten. Bij atmosferische druk en stoichiometrische mengsels liggen AFT-waarden voor methaan in ongeveer 1950–2050 °C; koolwaterstoffen variëren doorgaans tussen 1800 en 2300 °C; waterstof kan tot circa 2000–2350 °C oplopen.

Waarom belangrijk: vlamtemperatuur bepaalt reactiesnelheden en NOx-formatie, beïnvloedt materiaalkeuze en warmteoverdracht, en kan de efficiëntie van verbrandingsapparatuur bepalen. Ontwerp en regeling streven naar gewenste vlamtemperatuur door mengverhoudingcontrole, het gebruik van inerting en, waar nodig, vlamstaging.