Über ein Rotationsviskosimeter zur Messung der Druckabhängigkeit der Viskosität hochpolymerer Schmelzen

Ohne ZusammenfassungVortrag, gehalten auf der Rheologen-Tagung am 11. 4. 1961 in Bad Oeynhausen.Herrn Professor Dr.K.- H. Hellwege und Herrn Dr.W. Knappe danke ich für wertvolle Anregungen und Diskussionen.     

Versuchsapparatur zur Messung der Viskosität von Glasschmelzen

Zusammenfassung Es wird ein Viskosimeter für Glasschmelzen beschrieben, bei dem eine Platinkugel in einem zylindrischen Keramikgefäß mit halbkugeligem Boden rotiert. Als Antrieb für die Kugel dient ein Wirbelstrom-Mitnehmer, der mit verschiedenen konstanten Drehzahlen betrieben wird und dessen Schlupf dem auf die Kugel übertragenen Drehmoment proportional ist. Aus den photoelektrisch gemessenen Drehzahlen von Antrieb und Meßkugel, sowie einer Gerätekonstante, läßt sich die Viskosität berechnen. Bei Drehmomenten bis etwa 40 p cm können Viskositäten zwischen 10² und 10⁷ P gemessen werden.     

Die Messung der Viskosität hochschmelzender Metalle und Legierungen

Ohne ZusammenfassungVorgetragen auf der Jahrestagung der Deutschen Rheologen vom 11.–13. Mai 1964 in Berlin-Dahlem.Herrn Professor Dr.-Ing., Dr.-Ing. E. h.Hermann Schenck danken wir für die großzügige Förderung dieser Arbeit.Die Mittel zur Durchführung der Untersuchungen wurden aus dem Forschungsfonds des Vereins Deutscher Eisenhüttenleute zur Verfügung gestellt, wofür wir an dieser Stelle unseren Dank aussprechen.     

Gradientenabhängigkeit der Viskosität verdünnter Lösungen von Fadenmolekülen

Zusammenfassung Es wird über die Gradientenabhängigkeit der Viskosität von Polymeren mit hohem Molekulargewicht in Lösungsmitteln üblicher Viskosität berichtet. Die Ermittlung von [] für verschwindenden Gradienten []_G0 und besonders für sehr hohe Gradienten []_G wird diskutiert.Der gemessene Gradientenbereich erstreckt sich vonG=10¹ bis 3 · 10⁴ sec^–1. Bei unserem Präparat mit dem höchsten Molekulargewicht, einem Polymethylmeth-acrylat vonM=16 · 10⁶, ergibt dies ₀-Werte bis 190, wenn ₀ die theoretisch als maßgeblicher Parameter benutzte Größe ₀=M · [] ₀ · ₀/RT ist. Wir beobachteten im gesamten recht großen ₀-Bereich für unsere Lösungsmittel ( ₀<6 · 10^–3 Poise) eine kontinuierliche Abnahme von []. Diese ist um so ausgeprägter, je höher []_G=0 wird.Vorgetragen auf der Jahrestagung der Deutschen Rheologen vom 11.–13. Mai 1964 in Berlin-Dahlem. - Teil einer Dissertation (D 77) der Universität Mainz.Herrn Prof.G. V. Schulz danken wir für anregende Diskussionen.Der eine von uns (B. N.) dankt der Alexan-der-von-Humboldt-Stiftung für ein Stipendium. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir für eine Sachbeihilfe.     

Messung der Wärmeleitfähigkeit von R115 bei hohen Drücken nach der Heißdraht-Methode

Zusammenfassung Es wird eine am Institut entwickelte und gebaute Meßapparatur beschrieben und es werden die mit ihr erzielten Ergebnisse gezeigt. In Vorversuchen mit Toluol bei Atmosphärendruck wurde sehr gute Übereinstimmung mit einer in der Literatur angegebenen Standard-Referenzkurve erzielt und eine Genauigkeit von ± 1.6% erreicht.Die Wärmeleitfähigkeit für das Kältemittel R115 (kritische Datent _k = 80,0°C;p _k = 31,26 bar; _k = 591 kg/m³) wurde in den Bereichen 16 <t < 96°C; 2 <p < 80 bar; 13 < < 1400 kg/m³ gemessen.In der Nähe des kritischen Zustandes zeigt sich deutlich die Anomalie der Wärmeleitfähigkeit. Die Basiswärmeleitfähigkeit _B wurde ermittelt, sie ist als Gleichung angegeben. Für das kritische Gebiet ist der Höchstwert des Zusatzanteils _k ebenfalls als Gleichung angegeben.Eine einfache lineare Beziehung erhält man für die Wärmeleitfähigkeit von flüssigem R115 im Sättigungszustand.Der Vergleich mit Meßwerten mehrerer anderer Autoren ist zum Teil gut.

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Measurement of the thermal conductivity of R115 at high pressures using the transient hot-wire method

An apparatus is described which was designed and built in our Institute; results obtained with it are reported. In preliminary experiments with Toluene at atmospheric pressure very good agreement was achieved with a standard reference curve from literature, an accuracy of ± 1.6% was reached.The thermal conductivity of refrigerant 115 (critical datat _k = 80,0°C;p _k = 31,26 bar; _k = 591 kg/m³) was measured within the region 16 <t < 96°C; 2 <p < 80 bar; 13 < < 1400 kg/m³. In the vicinity of the critical state, the anomaly in thermal conductivity is clearly observed. The background contribution _B was determined and is given in an equation. For the critical enhancement _k the maximum values are also presented in an equation.A simple linear equation can represent the thermal conductivity for liquid R115 in saturation. Comparison with the results of other authors is good for only some.

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Formelzeichen a Temperaturleitfähigkeita=/ c _p - c _p spezifische Wärmekapazität - I elektrischer Strom - L Länge der Drähte - p Druck - Wärmestromedichte pro Meter - r Koordinate - r _D Radius des Drahtes - r _i Innenradius der Meßzelle - R elektrischer Widerstand - t, T Temperatur - U Spannung - Temperaturkoeffizient - Differenz - Übertemperatur des Drahtes =t()–t _a - Wärmeleitfähigkeit - Eulersche Konstante (=0,5772 ...) - Dichte - Zeit Indices o Anfangswert - k kritischer Zustand     

Wärmeleitfähigkeit,Viskosität und Dichte des Gemisches Vitamin E/CO2 bis 40 MPa und 150°C: Meßsysteme und Versuchsergebnisse

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit behandelt experimentelle Untersuchungen der Wärmeleitfähigkeit, der Dichte und der Viskosität am System Vitamin E (-Tocopherol)/CO₂ bis zu Drücken von 40 MPa und Temperaturen von 150°C. Die dazu entwickelten Meßsysteme haben sich bewährt: Zur Erfassung der Wärmeleitfähigkeit wurde das Prinzip des instationären Hitzdrahtes angewendet. Die neuartige Sonde zur Erfassung der Viskosität arbeitet nach dem Prinzip eines hochfrequenten Torsions-Schwingviskosimeters. Es wurde versucht, die Meßergebnisse durch bekannte und einfache Modell-Gleichungen abzubilden. Bei der Dichte und der Wärmeleitfähigkeit ist dies weitgehend gelungen. Ein Abbilden des Viskositätsverhalten scheiterte.

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Thermal conductivity, dynamic viscosity and density of the mixture vitamin E/CO₂ up to 40 MPa and 150°C: devices and experimental results

Experimental investigations on thermal conductivity and dynamic viscosity of the mixture Vitamin E (-Tocopherol)/CO₂ up to 40 MPa and 150°C are described. The measuring devices especially developed for these investigations work very satisfactory: Thermal conductivity has been measured by the transient hot-wire method and viscosity by a newly developed instrument that uses the principle of a torsional vibration viscometer. An attempt was made to fit the results to simple empirical equations. This was successful for density and thermal conductivity but not for viscosity.

     

Die Viskosität niedermolekularer,unpolarer Flüssigkeiten in Abhängigkeit von Temperatur,Druck und Konzentration

Zusammenfassung Flüssigkeiten mit unpolaren oder schwachpolaren Molekülen folgen gewöhnlich gleichzeitig der Gleichung vonTammann für die Temperaturabhängigkeit und der Gleichung vonArrhenius für die Konzentrationsabhängigkeit ihrer Viskosität. Hieraus ergibt sich eine bestimmte Konzentrationsabhängigkeit der Konstanten der Temperaturgleichung und damit auch eine Beziehung für die Viskositätszahl als Funktion der Temperatur und der Eigenschaften der Lösungspartner. Ferner wird gefunden, daß die Konstanten der Temperaturgleichung zueinander in Beziehung stehen, d. h. daß der Häufigkeitsfaktor und die Aktivierungsenergie von der Einfriertemperatur abhängen.Ändert man die für Moleküle mit isotroper Dichteverteilung entwickelte Theorie vonBorn undGreen so ab, daß das freie Volumen unterhalb der Einfriertemperatur verschwindet, so wird die Viskosität auch anisotroper Moleküle gut als Funktion von Temperatur, Druck und Konzentration wiedergegeben. Die Berücksichtigung von Volumeneffekten beim Mischen solcher Flüssigkeiten erweitert den Gültigkeitsbereich der gefundenen Beziehungen. Oligomere folgen diesen Gesetzmäßigkeiten noch, aber nicht geknäuelte Fadenmoleküle.

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Summary Fluids with unpolar or weakly polar molecules consisting of several atoms usually follow the equation ofTammann for temperature dependence and as well the equation ofArrhenius for concentration dependence of their viscosity. This means that the constants of the temperature-equation have a definite dependence on concentration and that the intrinsic viscosity may be expressed in terms of temperature and physical constants of the pure components. Besides that the constants of the temperature dependence are correlated, i. e. the activation energy and the frequency-factor both depend on the softening temperature.If the theory ofBorn andGreen for molecules with an isotropic density distribution is modified in such a way that the free volume disappears below the softening point a good representation of experimental viscosities of anisotropic molecules as a function of temperature, pressure and concentration is obtained. Taking into account the volume-effect on mixing such fluids, the range of validity of the relations is extended. Oligomers still obey these laws, but no longer coiled thread molecules.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. Dr. e. h. Dr. h. c.Otto Bayer zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Berechnung der Gleitzahlens 44,s 55,s 66 aus den Verdrehungen von Stäben mit rechteckigen Querschnitten bei rhombischer Symmetrie

Ohne ZusammenfassungDer Deutschen Forschungsgemeinschaft dankt der Verfasser für fördernde Anteilnahme an dieser Arbeit.