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FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik

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:.

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Presentation Transcript

  1. FH DFachhochschule DüsseldorfMaschinenbau 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. FH DFachhochschule DüsseldorfMaschinenbau 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. FH DFachhochschule DüsseldorfMaschinenbau 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. FH DFachhochschule DüsseldorfMaschinenbau und Verfahrenstechnik Newtonsche und nicht-Newtonsche Fluide Fließkurve Viskositätskurve Bingham-Fließgesetz Potenzgesetz (Ostwald/de Waele) Walter Müller Strömungsmechanik, HdT Essen

  5. FH DFachhochschule DüsseldorfMaschinenbau 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 DFachhochschule DüsseldorfMaschinenbau 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. FH DFachhochschule DüsseldorfMaschinenbau 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. FH DFachhochschule DüsseldorfMaschinenbau und Verfahrenstechnik Fließkurvenbestimmung mit Drehkörpern n n a Kegel-Platte-Rheometer Zylinder-Rotationsviskosimeter Walter Müller Strömungsmechanik, HdT Essen

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