Date: August 07, 2004 at 22:11:38
From: Werner, [pd9fd1456.dip.t-dialin.net]
Subject: Planst Du eine terroristische Aktivität?..

..in dem Fall müßte ich die Antwort verweigern. Hi Rainer, so ganz ist mir der Zweck nicht klar, aber wie auch immer: ein paar Antworten auf die Schnelle. Wir gehen bei der Planung von Leitungen für explosible Gemische immer von einem Mittelwert von einer Detonationsfortpflanzungsgeschwindigkeit von 2000 m/s aus. Dieser Wert ist allerdings für Benzine und Flüssiggase in Luft anzusetzen. Wasserstoff und Sauerstoff dürfte weit darüber liegen, kann ich im Moment aber nicht genau sagen. Das ganze gilt für die stabile Detonation. Im Anfang steigt die Geschwindigkeit kurioserweise erst auf ca. 3000 m/s und fällt dann wieder ab. Bei der PTB in Braunschweig gibt es dafür herrliche, kilometerlange Meßanordnungen. Ist ein echtes Erlebnis für den Tag, wenn man daneben steht. Ich hab zur Zeit ein Angebot laufen für die Umplanung eines Dämpfesystems. Wenn ich den Auftrag kriege, werde ich mit den Sprengdoktoren der PTB wieder ziemlich viel Kontakt haben und dann mal nach Wasserstoffgemischen fragen. Die zeitliche Volumenzunahme des Brenngemisches hängt eben genau von der Geschwindigkeit der Flammenfront ab. Bei so kleinen Volumina von einem Liter wird die Formgebung vermutlich die Hauptrolle spielen. Zur stabilen Detonation dürfte es dabei noch nicht kommen, d.h., ausprobieren, ich weiß es nicht. Die Verwirbelung des Gemisches ist für die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Flamme ganz entscheidend. Hoffmann (aus der Knoff-Hoff Show) hat mal vor laufender Kamera eine Versuchsanordnung gehimmelt, als er den Unterschied von verwirbeltem Benzingas und unverwirbeltem Gemisch demonstrieren wollte. Anstatt, daß der Kolben rausflog aus dem Glaszylinder, hats gleich den Zylinder weggesprengt :-)). Der hat voll blöd geguckt, aber die Szene hat man gelassen und gesendet. ------ Wenn Du nun einen Kolben mit der Explosion wegschieben willst, also den eines Motors, dann wird die Sache einfacher. Die Kolbengeschwindigkeiten sind für die Moleküle derart langsam, daß man erstmal statische Verhältnisse ansetzen darf (nicht immer, aber in diesem Fall doch). Im Grunde braucht man nur die Reaktionsenthalpie nachzusehen (bin ich aber momentan zu faul zu), und dann die Endtemperatur der Verbrennung zu ermitteln. So viel vorweg: sie wird ziemlich hoch sein und sogar in den Bereich kommen, wo sich Wasser wieder spaltet. Mit etwas Reaktionskinetik (kotz, würg, wie war das noch? Andi hilf mir doch!) und einer sehr guten Wasserdampftabelle für Temperaturen von 3000 °C kann man dann das entstehende Volumen bzw. den Druck bei gegebenem Volumen ermitteln. Nicht ganz unwichtig hierbei ist natürlich auch der Vordruck, sprich: die Verdichtung vor dem alles vernichtenden Knall. Ich empfehle, hierfür schonmal die Wolframcarbonkolben bereit zu halten. Meßgeräte gibts auch für sowas. Kosten ca. 10.000 britische Pfund (nur der Sensor!). Aluminium wird vermutlich schon mit dem Sauerstoff derart liebäugeln, daß die Stochiometrie nicht mehr stimmt, wenn Du verstehst, was ich meine. Also, das war es erstmal zum Wiedereinschreiben. Bei ernsthaftem Interesse mach ich mal ne Beispielrechnung. Wäre aber gut, wenn es dafür nicht mehr so heiß wäre. Gruß Werner