Teil 2: Die Sauerstoffgrenzkonzentration von Methan, Ethan und Propan: Ein halbempirisches Modell zur Berechnung der Explosionsgrenzen und der Sauerstoffgrenzkonzentration

摘要

Mit dem Python-Programm combustor.py der Software Can-tera von Goodwin et al. [1] wurde die Sauerstoffgrenzkonzentrati-on von Methan, Ethan und Propan als Funktion des Drucks und der Temperatur bestimmt. Dazu wurde auf die Reaktionskinetik Natural Gas (2010) der NUI Galway [2] zurückgegriffen. Die empirischen Faktoren (Bezugsmengenströme) für die Massen-ströme der Luft nach Gleichung (13) und des Brenngases nach Gleichung (14) wurden dem ersten Teil des Beitrages entnom-men. Da die Luft mit dem Inertgas Stickstoff bzw. Kohlendioxid für die Berechnung der Sauerstoffgrenzkonzentration verdünnt wurde, wurden die Umrechnungsgleichungen für diese syntheti-sche Luft angegeben. Die Wiedergabe der Messdaten von Methan ist sehr gut, für die Brenngase Ethan und Propan befriedigend. Problematisch war bei allen Modellrechnungen die Suche nach den passenden Äquivalenzverhältnissen der Sauerstoffgrenzkon-zentration, wie sie in der Tabelle 1 für die ausgeführten Rech-nungen als Näherungswerte angegeben sind. Die tatsächlichen Sauerstoffgrenzkonzentrationen könnten bei hohen Drücken also etwas niedriger ausfallen als in den Bildern 1 bis 6 grafisch dar-gestellt.