|
|
||
|
Redenaties over de vlam van de branders De sterbrander die een tijdje geleden voorzien is van een kraan en koppelstukjes, gaf een gele vlam waardoor de ketel snel zwart wordt. Vanuit de stromingsleer is hier op een bijna wetenschappelijke wijze naar gekeken en bepaald dat de koppeling/sproeier die hierin gedraaid is een beter resultaat leverd wanneer de vorm aangepast wordt. Dit hebben we vrijdag gedaan door er een stuk af te zagen en bij te vijlen. Gevolg: de brander brand een stuk mooier. We hebben zaterdag mogen merken dat deze gemodificeerde sterbrander heeft nu een warmtevermogen heeft wat in de buurt komt van die grote industriebrander. Maar ze gingen verder
Door voortschrijdend inzicht verdenk ik de drukregelaar niet meer als veroorzaker van het beperkte vermogen. De drukregelaar levert een aantal kg’s gas per tijdseenheid. Een gemiddeld gastoestel (zelfs de grote industriebrander) vraagt maar een fractie van het aantal kg dat de drukregelaar kan leveren. Er wordt bij de industriebrander, waar geen discussie over mogelijk is dat deze een groter warmte-vermogen heeft, dan ook gebruik gemaakt van dezelfde drukregelaar.
Een andere beperkende factor is de gasregelaar (de knop waar we aan draaien tijdens het koken). Als de knop van de tweepitter verder open wordt gedraaid levert de brander meer warmte vermogen. Echter na een halve slag (misschien iets meer) zijn er nog een aantal slagen op de knop over, maar vergroot het warmte vermogen van de brander niet. Er is dus een soort van ongebruikt regelvermogen.
Gaan we nog dieper de brander in, dan is er nog een derde beperkende factor, namelijk de sproeier. Dit is een minuscuul gaatje waar het gas doorheen geperst wordt. Vergelijken we de industriebrander met de tweepitter, dan is duidelijk dat de industriebrander dezelfde drukregelaar heeft, ongeveer hetzelfde regelvermogen op de kraan heeft maar de sproeier duidelijk een andere gat-grootte heeft. Hierbij zien we ook een verschil tussen de industriebrander, de sterbrander en de gemodificeerde sterbrander. De laatste leek de grootste sproeier te hebben. Mogelijk een sproeier bedoeld voor een gasBBQ. Toch brandde de gemodificeerde sterbrander minder goed dan de andere sterbranders. Er lijkt dus naast de hoeveelheid gas (grootste beperkende factor is hierbij de sproeier) nog een andere factor mee te spelen. Vanuit de scheikunde is helder dat een gele vlam een gevolg is van een minder volledige verbranding dan de blauwe vlam. En de gemodificeerde brander geeft, zeker wanneer deze harder werd gezet, een gele vlam. Deze laatste constatering is een belangrijke, een onvolledigere verbranding wanneer er meer brandstof toegevoegd wordt…
Kijkend naar de branddriehoek: warmte, brandstof en zuurstof, dan is bij een onvolledige verbranding deze driehoek niet optimaal. Een vergroting van de brandstof betekend ook aanpassingen in de andere twee aspecten van de branddriehoek. Verondersteld dat de temperatuur niet het probleem was, dan zal dus bij de onvolledige verbranding de zuurstof het probleem zijn. Bij meer brandstof is ook meer zuurstof nodig om de reactie tussen brandstof en zuurstof te laten ontstaan. Bij de gele vlam, na het vergroten van de brandstoftoevoer lijkt veroorzaakt te worden door onvoldoende zuurstof. Dus het gewoonweg vergroten van de sproeier zal mogelijk tot gele vlammen leiden.
Nu wordt het eigenlijk pas echt interessant… Hoe komt de brander (bij de pit, waar de vlam ontstaat) aan het zuurstof? Een snel antwoord zal zijn dat dit bij de pit is. Maar dit is (voor het grootste deel) onjuist. De benodigde zuurstof wordt aangezogen bij het punt waar de sproeier het gas in het gastoestel spuit. Door de snelheid van het gas wordt zuurstof, door de twee gaten net na de sproeier, aangezogen. Vergelijk dit met een trein of vrachtwagen die langs dendert en je er achteraanzuigt. Deze werking wordt onderzocht en verklaard door de stromingsleer. Kort door de bocht komt dit op het volgende neer, in de veronderstelling dat het zuurstofgat hetzelfde blijft: hoe hoger de snelheid van het gas, hoe meer zuurstof aangezogen wordt. Hoe langzamer het gas hoe minder zuurstof aangezogen wordt. Meer gas heeft meer zuurstof nodig. Dus zou een grotere snelheid moeten hebben. Dit is echter in strijd met een tweede aspect van de stromingsleer… Hoe groter het gat, bij een exact afgemeten druk, hoe minder snel het gas gaat. Vergelijk dit met de tuinslang die half dichtgeknepen wordt, of niet dicht geknepen wordt.
Het vergroten van de sproeier zal moeten leiden tot een (in verhouding) hogere druk, zodat het gas meer zuurstof aanzuigt. Echter de druk staat vast, namelijk door de drukregelaar. Dit zal kunnen leiden tot de conclusie dat het vergroten van de sproeier tot problemen leidt. Er wordt dan immers onvoldoende zuurstof aangezogen. Dit leek immers ook het geval bij de gemodificeerde sterbrander. Echter er is reden om te veronderstellen dat ‘experimenten’ met een grotere sproeier toch interessant zijn en een hoge slagingskans hebben. Want kijken we naar de industriebrander, dan heeft deze bij eenzelfde druk, ongeveer dezelfde zuurstofgaten een aanzienlijk grotere sproeier. En kijken we nu (nadat de sproeier aangepast is) naar de gemodificeerde sterbrander, dan zien we dat deze ook een aanzienlijk hoger warmtevermogen heeft. Het argument dat de gemodificeerde sterbrander het ook slecht deed naar dat er een grotere sproeier in gezet is, is niet meer valide om minimaal twee redenen. 1) de grote van deze sproeier is buiten alle proporties in vergelijking tot de vergroting die wij nu willen doen en staat dus niet in verhouding. 2) de vorm van de sproeier was (gezien de stromingsleer) niet juist, getuige ook de werking na de aanpassing die we vrijdag gedaan hebben.
Conclusie: Een aanpassing in de sproeiergrootte van de tweepitter zeker potentie biedt voor het verhogen van het warmtevermogen van de tweepitter. Dit omdat zowel de druk als de zuurstofgaten over gedimensioneerd lijken.
Zo gezegd, zo gedaan. Alleen was het toen kijken welke diameter het meest ideaal was.
|
||
|
|
Nieuwsblok
