Analyse und Vergleich experimenteller Untersuchungen zur Flammenausbreitung längs zylindrischer und ebener PMMA-Proben unter Normal- und Mikrogravitation

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wird der Einfluss einer strukturierten Oberfläche auf die Flammenausbreitungsgeschwindigkeit bei Proben aus Polymethylmethacrylat (PMMA) thematisiert. Zu diesem Zweck wird eine Oberfläche mit einer einzelnen Stufe unter terrestrischen Bedingungen untersucht, wobei die Stufenhöhe von drei bis hin zu 20 Millimetern variiert wird. Die Messergebnisse werden mit den bisherigen Arbeiten zu der Thematik des Struktureinflusses verglichen und darüber hinaus genutzt, um ein bereits entwickeltes empirisches Modell zu erweitert. Dieses ermöglicht durch die Berechnung eines Strukturfaktors Propagationsraten für implementierte Geometrien in Relation zu einer Referenzprobe vorherzuberechnen. Des Weiteren wird ein Verbrennungsexperiment unter reduzierter Schwerkraft durchgeführt, bei dem zylindrische PMMA-Proben mit und ohne Oberflächenstrukturierung verbrannt werden. Die Daten des Experimentes werden anschließend terrestrischen Referenzversuchen gegenübergestellt. Alle Untersuchungen werden mit Hilfe eines Infrarotkamerasystems aufgezeichnet und softwaregestützt ausgewertet. Im Zuge der Diskussion wird der Einfluss der gestuften Geometrie auf die Verbrennung aufgearbeitet, bevor die Arbeit mit einem Ausblick auf in der Zukunft sinnvoll zu untersuchende Oberflächenstrukturen schließt.