| Titel | Bestimmung der Grenzschubspannung von Schmierstoffen aus Viskositätsmessungen |
| Autor | L. Brouwer, H. Schwarze |
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| Inhalt | Zusammenfassung Ausgehend von einer molekulardynamischen Analyse des viskosen Fließens in einer laminaren Strömung werden die Anziehungskräfte zwischen Molekülen durch Paarpotenziale angenähert. Mit Hilfe von Methoden der statistischen Thermodynamik werden die molekularen Eigenschaften mit der makroskopisch messbaren Viskosität verknüpft. Aus der Temperaturabhängigkeit der Viskosität bei konstanter Dichte ergibt sich die Energiebarriere für den Prozess des viskosen Fließens. Aus der Dichteabhängigkeit der Energiebarriere lässt sich die Größe der Wechselwirkungsfläche zwischen den Schmierstoffmolekülen abschätzen. Identifiziert man die bei gegebener Dichte herrschende mittlere Anziehungskraft zwischen den Molekülen als die maximal durch das Fluid übertragbare Kraft, ergibt sich die Grenzschubspannung als druck- und temperaturabhängige Stoffgröße aus einer weiterführenden Auswertung der Druck- und Temperaturabhängigkeit von Viskosität und Dichte. Die Ergebnisse stimmen gut mit Messungen am Zweischeibenprüfstand überein. Abstract Using methods of statistical thermodynamics the limiting shear stress of fluids is determined. Based on viscosity - temperature measurements at various fluid densities the energy barrier for viscous flow is calculated and thus the interaction area of the fluid molecules is identified. The relevant attraction force between molecules in laminar flow is then approximated by means of pair potentials and is a measure for the limiting shear stress in viscous flow. |
| Datum | 2013 |
