Eine stationäre Meßmethode zur Bestimmung der Relaxationszeit viskoelastischer Fluide bei räumlicher Beanspruchung

Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß bei Kenntnis der Fließkurve viskoelastischer Flüssigkeiten allein aus der Drehmomentkennlinie des stationär betriebenen Kugel-Kugel-Rheometers eine Relaxationszeit der räumlichen Beanspruchung bestimmt werden kann. Ausgehend von derColeman-Nollschen Entwicklungsschreibweise der rheologischen Zustandsfunktion wird das Geschwindigkeitsfeld als Potenzreihe der Kreisfrequenz bis zur 3. Ordnung bestimmt und zur Drehmomentbeziehung integriert.Messungen an einigen Versuchssubstanzen bestätigen die Tauglichkeit der entwickelten Methode.Häufig verwendete Formelzeichen –a N/m² isotroper Druckanteil - m/s Geschwindigkeitsvektor - e ₁₄ Integrationskonstanten - f _i() Geometriefunktionen - m vektorielle Feldfunktion - ms vektorielle Feldfunktion - ms² vektorielle Feldfunktion - k _i() Geometriefunktionen - t ₀ s Relaxationszeit der räumlichen Beanspruchung - m/s Geschwindigkeitsvektor erster Ordnung - m/s Geschwindigkeitsvektor zweiter Ordnung - m/s Geschwindigkeitsvektor dritter Ordnung - D 1/s Deformationsgeschwindigkeitstensor - 1/s², 1/s³ korotationale, zeitliche Ableitung vonD - 1 Einheitstensor - M Nm Antriebsmoment der rotierenden Kugel - M _i Nm Teilmomente - R m Kugelradius - R _G m Hohlkugelradius - S N/m² Spannungstensor - W 1/s Rotationsgeschwindigkeitstensor - ₁ N s/m² Stoffparameter 1. Ordnung - ₂, ₃ N s²/m² Stoffparameter 2. Ordnung - ₄, ₅, ₆ N s³/m² Stoffparameter 3. Ordnung - RadienverhältnisR/R _G - ₀ N s/m² Anfangsviskosität - kg/m³ Dichte der Flüssigkeit - 1/s Kreisfrequenz der rotierenden Kugel Vorgetragen auf dem 6. Internationalen Rheologie-Kongreß in Lyon-Frankreich vom 4.–8. September 1972.Jetzt: BASF-AG, LudwigshafenMit 4 Abbildungen