FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik

Präsentation zum Thema: "FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik"—  Präsentation transkript:

1 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Schubspannungen Schubspannungen sind Material-spannungen, die bei Belastung zwischen zwei benachbarten Schichten wirken, und zwar in Richtung der Schichtfläche. Schubspannungen sind Schubkräfte pro Flächeneinheit: Walter Müller Strömungsmechanik, HdT Essen

2 Scherung und Schergeschwindigkeit (Schergefälle)
FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Scherung und Schergeschwindigkeit (Schergefälle) Bei Fluiden entstehen Schub-spannungen nur bei Geschwindig-keitsdifferenzen zwischen den Fluidschichten. Bei Festkörpern entstehen Schub-spannungen allein durch Scherung mit einer auslenkenden Kraft. G:Schubmodul : Viskosität Walter Müller Strömungsmechanik, HdT Essen

3 Viskosität (Zähigkeit)
FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Viskosität (Zähigkeit) Bei niedermolekularen Flüssigkeiten und bei Gasen ist die Schubspannung dem Schergefälle direkt proportional. Proportionalitätsfaktor ist die Viskosität . Solche Fluide nennt man „newtonsche“ Fluide. Bei newtonschen Fluiden hängt die Viskosität nur von Temperatur und Druck des Fluids ab. Walter Müller Strömungsmechanik, HdT Essen

4 Newtonsche und nicht-Newtonsche Fluide
FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Newtonsche und nicht-Newtonsche Fluide Fließkurve Viskositätskurve Bingham-Fließgesetz Potenzgesetz (Ostwald/de Waele) Walter Müller Strömungsmechanik, HdT Essen

5 Strukturviskosität (auch Pseudoplastizität,
FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Strukturviskosität (auch Pseudoplastizität, Scherentzähung, engl. shear thinning) niedriges mittleres hohes Schergefälle Hohe Viskosität durch gegenseitige Behin-derung langkettiger, verknäuelter Moleküle. Fadenmoleküle richten sich mit zunehmender Belastung in Strö-mungsrichtung aus. Gestreckte Molekül- ketten verringern den Fließwiderstand erheblich. Walter Müller Strömungsmechanik, HdT Essen

6 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Thixotropie Bei Fadenmolekülen, die im Ruhe- zustand dreidimensional vernetzt sind („Gelzustand“) brechen die schwächeren Vernetzungsbrücken bei Belastung allmählich auf („Solzustand“). Nach einer Regenerationszeit ohne Belastung bilden sich die Brücken wieder zurück. Walter Müller Strömungsmechanik, HdT Essen

7 Fließkurvenbestimmung in Kapillaren und Kanälen
FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Fließkurvenbestimmung in Kapillaren und Kanälen Vorratsgefäß Druckgas p1 d b H Kanal bzw. Kapillare der Länge L p0 Waage Gleichungen für newtonsche Fluide Walter Müller Strömungsmechanik, HdT Essen

8 Fließkurvenbestimmung mit Drehkörpern
FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Fließkurvenbestimmung mit Drehkörpern n n a Kegel-Platte-Rheometer Zylinder-Rotationsviskosimeter Walter Müller Strömungsmechanik, HdT Essen