Strömungslehre - Viskositätsveränderung durch Querschnittsve

Andre_K · Anmeldungsdatum: 30.12.2016 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo liebe Physik-Community,

ich habe für meine Semesterarbeit ein Versuch durchgeführt indem ich versucht habe die Viskosität von Schokolade mithilfe einer Blende (einem Membranventil) zu verändern. Ansatz dafür war die Überlegung das durch die Querschnittsverengung die innere Reibung und die Scherkraft an dem Widerstand der Blende (öffnen/ schließen) der Schokolade erhöht wird. Ich habe einige Bücher zur Strömungslehre gewälzt und finde sehr viele genaue Betrachtungen, die sich mit dem Druckverlust beschäftigen aber wenig Bezug zur Viskositätsveränderung. D.h., ich habe zwar die Möglichkeit mit Hilfe der Hagen-Poiseuille'schen-Gleichung die dynamische oder kinematische Viskosität zu ermitteln aber nicht die Veränderung die durch die Blende hervorgerufen wird. Oder ich habe einen Zusammenhang noch nicht erschlossen den ich aus diesen Gleichungen entnehmen kann. Schwäre für einen Ansatz sehr dankbar.

Gruß,
Andre

Meine Ideen:
Hagen-Poiseuille:

Umgestellt nach der dynamischen Viskosität (n):

Einbezug der Verluste durch Reibung an Rohrwandungen und Krümmungen:

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8762

Andre_Kr · Gast

Hallo kg8979,

danke für die schnelle Antwort.

Ist meine meine Überlegung wirklich absurd? Ich dachte mir, dass durch die Blende und die vorgeschaltete Pumpe der Druck erhöht wird und damit die innere Reibung des Stoffes. Wobei ich annehme, dass es wahrscheinlich bei einer laminaren Strömung nur geringfügige Veränderungen der Viskosität herbeiführt und erst die Kombination aus Öffnungsgrad der Blende und dem Druck eine turbulente Strömung erzeugt, was wiederum eine höhere innere Reibung des Stoffes verursacht. Durch die Scherrkräfte erhöht sich die Temperatur und damit geht eine Veränderung der viskositat hervor. Da der Stoff mehr male durch das Rohrsystem zirkuliert, passiert er die Blende immer wieder und der Öffnungsgrad soll die Viskositat nicht sofort aber in kurzer Zeit beeinflussen.

Diese theoretische Veränderung vor und nach der blende, hätte ich gerne berechnet, den ich glaube schon das die Scherrkraft ei Fluss auf die viskosität von Stoffen wie Schokolade Einfluss hat.

Gruß,
Andre