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Aufwirbelung von Staub durch Druckwellen in Luft (German, Paperback, 1978 ed.)
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Aufwirbelung von Staub durch Druckwellen in Luft (German, Paperback, 1978 ed.)
Series: Forschungsberichte des Landes Nordrhein-Westfalen, 2785
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Staubexplosionen sind eine grosse Gefahrenquelle in
Industriebetrie- ben, in denen brennbare Staube verarbeitet werden
oder als Nebenpro- dukt entstehen. Beispiele solcher gefahrdeten
Betriebe sind Zucker- fabriken, Getreidemuhlen, besonders aber der
Kohlenbergbau. Das I - gangsetzen einer Explosion setzt voraus, da
es zur Bildung eines Staub-Luft-Gemisches kommt. Die
Staubkonzentration in diesem Gemisch muss Werte innerhalb gewisser
Grenzen annehmen; oberhalb und unter- halb dieser Grenzen ist das
Gemisch nicht explosionsfahig. Die kri- tischen Konzentrationswerte
sind durch die Staubart bestimmt [1J. In den oben genannten
Industriebetrieben setzt sich Staub an festen Wanden und Boeden ab.
Zur Ausbildung des Staub-Luft-Gemisches ist es notwendig, dass der
Staub aufgewirbelt wird. Beschrankt man die Betrachtungen auf den
Untertagebetrieb im Kehle- bergbau, so gibt es zwei Hauptursachen
fur die Aufwirbelung von Koh- lestaub, der in den Strecken
(Stollen) abgelagert ist. Einmal ist es die moegliche Aufwirbelung
im stationaren Wetterstrom (Beluftung des Bergwerks); die hierbei
massgeblichen Werte der stationaren Luftge- schwindigkeit liegen
bei 4-8m/s [2J. Zum anderen kann der abgelagerte Staub auf
instationare Weise durch eine Luftdruckwelle (Stosswelle)
aufgewirbelt werden. Eine instation- are Stosswelle entsteht z.B.
als Folge einer ploetzlichen Methangas- (Grubengas-) Verbrennung.
Eine gasdynamische Beschreibung dieser Wel- lenbildung ist in [3J
fur den Fall gegeben, dass man die Verbrennung und die
Stossausbreitung in der Strecke in idealisierter Weise als
eindimensionalen, instationaren Vorgang ansehen kann. Die
Stosswelle eilt der Flammenfront mit Uberschallgeschwindigkeit
voraus; sie er- zeugt in der Luft eine Nachstroemung, deren
Geschwindigkeit etwa das Zehnfache der stationaren
Wettergeschwindigkeit ist.
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