Experimentelle Bestimmung Binghamscher Stoffparameter

An experiment is described to determine the two Bingham material constants (yield stress_f and differential viscosity) of viscoplastic fluids. The principle of the experiment is based on the falling-ball technique, where the stationary velocities of balls with different diameters and densities are measured. The required theory to calculate the Bingham material constants is illustrated. Experimental results of aqueous Carbopol 941-solutions are reported. These are listed in dependence of concentration in tables and diagrams.

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Zusammenfassung Es wird ein Versuchsaufbau beschrieben, der es ermöglicht, die beiden Binghamschen Stoffparameter (Fließspannung_f und differentielle Viskosität) einer viskoplastischen Flüssigkeit zu bestimmen. Der Versuch basiert auf dem Kugelfallprinzip, bei dem in einem Zylinder die stationäre Sinkgeschwindigkeit von Kugeln im Schwerefeld gemessen werden. Neben der Geschwindigkeit gehen das spezifische Gewicht der Flüssigkeit sowie die Geometrie und das spezifische Gewicht verschieden großer Kugeln in die Berechnung der Stoffparameter ein. Die zugehörige Theorie wird kurz erläutert. Im experimentellen Teil werden wäßrige Carbopol 941-Lösungen untersucht. Die Ergebnisse sind in Abhängigkeit der Konzentration tabellarisch angegeben und graphisch dargestellt.