Strukturviskosität

Strukturviskosität, auch Scherentzähung genannt, ist die Eigenschaft eines Fluids, bei hohen Scherkräften eine abnehmende Viskosität zu zeigen. D.h., je stärker die Scherung ist, die auf das Fluid wirkt, desto weniger viskos (zähflüssig) wird es. Im Englischen wird solch ein Fluid daher shear-thinning genannt, im Deutschen also scherverdünnend, was gelegentlich als Synonym für strukturviskos verwendet wird.

Die Abnahme der Viskosität entsteht durch eine Strukturänderung im Fluid, die dafür sorgt, dass die einzelnen Fluid-Partikel (z.B. Polymerketten) besser aneinander vorbei gleiten.

Da in einem strukturviskosen Fluid die Viskosität bei wachsender Scherung nicht konstant bleibt, wird es als nichtnewtonsches Fluid klassifiziert. Andere Fluide aus dieser Klassifizierung haben u.a. folgende Eigenschaften:

Beispiele für strukturviskose Fluide

Fließgrenze

Bei Systemen mit Füllstoffen tritt eine Besonderheit auf. Man kann beispielsweise Blut als eine Suspension aus Wasser und diversen Feststoffen (roten Blutkörperchen) begreifen. Wenn sich die Feststoffe in einer bestimmten Formation zusammenlagern, ergibt sich ein verändertes Fließverhalten. Bei geringen Scherraten tritt eine starke Fließbehinderung ein, die man als Fließgrenze bezeichnet. Ein einfacher Vertreter dieser Stoffe ist das Bingham-Fluid.

Die Fließgrenze ist beispielsweise von Bedeutung, wenn versucht wird, aus einer Ketchupflasche, die längere Zeit nicht bewegt wurde, etwas Ketchup zu entnehmen. Entweder die aufgebrachte Scherbeanspruchung ist sehr gering, dann tut sich nichts, oder die Fließgrenze wird durch starke Beanspruchung überwunden, dann kommt viel zu viel heraus.

Siehe auch

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Basierend auf einem Artikel in: Wikipedia.de
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Datum der letzten Änderung: Jena, den: 21.02. 2022