Der Flammenhöhenrechner ist ein wertvolles Werkzeug für Brandschutztechnik, Verbrennungsforschung und industrielle Gefahrenanalyse. Er schätzt die vertikale Länge einer Flamme über der Verbrennungsquelle, basierend auf der Wärmefreisetzungsrate und dem Durchmesser der Flammenquelle.
Das Verständnis der Flammenhöhe ist entscheidend für die Entwicklung sicherer Brandschutzsysteme, die Bewertung von Brandrisiken und die Entwicklung feuerbeständiger Strukturen. Es hilft Fachleuten sicherzustellen Compliance mit Sicherheitsstandards und sagen das potenzielle Brandverhalten in verschiedenen Umgebungen wie Gebäuden, Fabriken oder im Freien voraus.
Formel des Flammenhöhenrechners
Kennzahlen:
L = Flammenhöhe über der Feuerbasis (in Metern)
Q̇ = Wärmefreisetzungsrate des Feuers (in Kilowatt)
D = Durchmesser der Feuerquelle oder des Brenners (in Metern)
So berechnen Sie Q̇, wenn es nicht gegeben ist:
Q̇ = ṁ × ΔH_c
Kennzahlen:
ṁ = Massenabbrandrate des Brennstoffs (kg/s)
ΔH_c = Verbrennungswärme des Brennstoffs (kJ/kg)
Dann:
Q̇ (kW) = Q̇ (kJ/s)
Diese Gleichung geht von vertikalen offenen Flammen aus und ist am genauesten für kreisförmige Brennstoffquellen. Sie wird häufig in der Branddynamiksimulation und bei der Bewertung von Sicherheitsvorschriften verwendet.
Referenztabelle für Brandschutz- und Flammenmessungen
| Treibstoffart | Verbrennungswärme (ΔH_c, kJ/kg) | Anwendungsbeispiel | Notizen |
|---|---|---|---|
| Benzin | 44,000 | Fahrzeugbrände, Leckagen | Hohe Energie, breitet sich schnell aus |
| Propan | 46,400 | Industrielle Brenner, Grills | Erfordert eine geschlossene Zündung |
| Holz (trocken) | 18,000 | Lagerfeuer, Gebäudefeuer | Variable Feuchtigkeit beeinflusst den Wert |
| Diesel | 45,300 | Transport und Maschinen | Langsamere Zündung, gleichmäßiges Brennen |
| Methan (Erdgas) | 50,000 | Wohn-, Industrie- | Effiziente Verbrennung, saubere Verbrennung |
Diese Tabelle hilft bei der Schätzung von Q̇-Werten bei der Planung oder Untersuchung verschiedener Brandszenarien.
Beispiel für einen Flammenhöhenrechner
Angenommen, Sie ermitteln die Flammenhöhe eines Propanbrenners im Labor. Sie erhalten:
- Wärmefreisetzungsrate (Q̇) = 1500 kW
- Durchmesser des Brenners (D) = 0.5 Meter
Verwenden Sie die Formel:
Flammenhöhe = 0.23 × (1500)^(2/5) − 1.02 × 0.5
Berechnen Sie zunächst den Exponenten:
1500^(2/5) ≈ 29.74
Dann:
L = 0.23 × 29.74 − 0.51
L ≈ 6.84 Meter
Die Flammenhöhe beträgt also ungefähr 6.84 Meter.
Die häufigsten FAQs
Die Flammenhöhe gibt an, wie weit sich Feuer vertikal ausbreiten kann. Sie ist entscheidend für die Bestimmung von Sicherheitsabständen, die Auswahl feuerbeständiger Materialien und die Planung von Belüftungs- oder Löschsystemen im Innen- und Außenbereich.
Ja, aber Sie müssen den Verbrennungswert an den jeweiligen Brennstoff anpassen. Standardbrennstoffe wie Benzin, Holz oder Propan verfügen über gut dokumentierte ΔH_c-Werte, die für genaue Ergebnisse verwendet werden sollten.
Wird der Durchmesser nicht berücksichtigt, kann dies zu ungenauen Vorhersagen der Flammenhöhe führen. Der Durchmesser beeinflusst das Flammenverhalten und die Energieverteilung und ist daher für präzise Sicherheitsberechnungen von entscheidender Bedeutung.