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Grundlagen der Viskosität

Übungsaufgaben zur Viskosität

Aufgabe

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Für ideale Flüssigkeiten gilt die Grundgleichung der Hydrodynamik, das Ostwald-de-Waele-Gesetz.

Für ideale Flüssigkeiten gilt die Bernoulli-Gleichung. Das Ostwald-de Waele-Gesetz gilt für nicht-newton´sche Fluide wie Polymerschmelzen. Die Viskosität ist keine Stoffkonstante mehr, sondern hängt von der Schergeschwindigkeit dv/dy ab.

Bei Newton'schen Flüssigkeiten ist die dynamische Viskosität η unabhängig von der Schergeschwindigkeit dv/dy.

Die dynamische Viskosität von Fluiden ist außer vom Strömungszustand nur von der Temperatur und vom Druck abhängig.

Bei Gasen nimmt die dynamische Viskosität mit der Temperatur ab.

Bei Gasen nimmt die dynamische Viskosität mit der Temperatur zu, weil der Impulstransport zwischen den Molekülen mit der Temperatur ansteigt.

Die dynamische Viskosität η eines Fluids stellt dessen Widerstand gegen einen erzwungenen, irreversiblen Ortswechsel seiner Volumenelemente dar.

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Aufgabe

Welche Parameter charakterisieren das rheologische Verhalten eines Stoffes?

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Dichte

Viskosität η

Schubspannung τ

Schergeschwindigkeit dv/dy

Wärmeleitfähigkeit

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Abb.1

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