Beiträge zur Meßtechnik der Rotationsviskosimeter

Zusammenfassung Eine Versuchsanordnung wird beschrieben, in derSearle- undCouette-Typ des Rotationszylinderviskosimeters durch leichten Umbau zu erhalten sind. Für alle Fälle (Außen- und Innenzylinder desSearle- undCouette-Viskosimeters) werden die Drehmomente in Abhängigkeit von der exzentrischen Stellung der Zylinderachsen für mehrere Drehzahlen und Zylinderlängen bestimmt. Alle von der Theorie vonW. Müller über die Drehmomente gelieferten Aussagen lassen sich demonstrieren und in verhältnismäßig weiten Bereichen quantitativ belegen. Es werden die Möglichkeiten behandelt, wie die im Einzelfall nur mühsam zu berechnenden Beiwerte leicht zugänglich bereitzustellen sind.Herrn Prof. Dr.Hans Kroepelin, Braunschweig, zur Vollendung des 65. LebensjahresAuszugsweise vorgetragen auf der Jahrestagung der Deutschen Rheologen in Berlin-Dahlem am 9. Juni 1966.     

Zur Meßtechnik des Rankine-Viskosimeters für Gase

Zusammenfassung Zur Messung von Gasviskositäten in der Nähe des Atmosphärendruckes und im Temperaturbereich zwischen Zimmertemperatur und etwa 80 °C wird dasRankine-Verfahren gewählt. Im ersten Teil werden die Besonderheiten der zähen Kapillarströmung von Gasen im allgemeinen behandelt und anhand der Abmessungen und sonstigen Daten des Geräts die Größe der verschiedenen Korrekturterme betrachtet; die Korrektur infolge Bewegungsenergie mit Nachbeschleunigung, die Gleitungskorrektur und der Wärmehaushalt in der Kapillaren, bei dem auf die Beziehungen zur Thermodynamik desGay-Lussac-Versuchs hingewiesen wird. Die Gleitung stellt den größten Korrekturbetrag, die anderen sind durch geeignete Abmessungen des Geräts wesentlich unter die Meßfehlergrenze zu drücken. Im zweiten Teil werden die Besonderheiten der kompressiblen Strömung imRankine-Viskosimeter untersucht. Durch experimentelle Maßnahmen (Justierung auf Volumensymmetrie) läßt sich erreichen, daß der Kompressionsanteil der Tropfengeschwindigkeit die Transpirationsgleichung so modifiziert, daß formal zwischen den Observablen dasHageny-Poiseuillesche Gesetz für inkompressible Flüssigkeiten zu gelten scheint. Die quantitativen Beziehungen werden experimentell belegt und zur Verwendung von Justieraufgaben bereitgestellt. Im dritten Teil wird über eine neue Bauform des Geräts und eine einfachere Methode zur Korrektur der Oberflächenspannungseinflüsse am Quecksilbertropfen, ihre experimentelle Nachprüfung und über das Justierverfahren berichtet. Diese Neuerungen bezwecken eine rationelle Handhabung vonRankine-Viskosimetern.In gekürzter Fassung vorgetragen auf der Rheologen-Tagung vom 11. bis 13. Mai 1964 in Berlin-Dahlem.     

Beiträge zur Meßtechnik der Rotationsviskosimeter

Zusammenfassung Die Theorie vonTaylor liefert Grenzwerte für dieReynolds-Zahl oder die Winkelgeschwindigkeit, oberhalb derer sich der laminaren Grundströmung die durch instabile Schichtung der Fliehkraft hervorgerufene Zellularströmung überlagert. Es werden Diagramme entworfen, aus denen ohne nennenswerte Rechenarbeit abzulesen ist, wie der Arbeitsbereich eines Zylinder-Rotationsviskosimeters vom reinenSearle-Typ zurTaylor-Grenze dieses Systems liegt. Die vollständigsten Auskünfte erhält man, wenn die Formeln vonTaylor und vonMargules in einem Diagramm miteinander verknüpft werden. Einige Anwendungsbeispiele des Diagramms werden besprochen.

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Summary The theory ofTaylor gives an upper limit of theReynolds number or of the angular velocity for the simple steady state flow. At the higher values a circular streaming is superimposed arising from instable arrangement of the centrifugal force. Diagrams were developed showing without essential calculations, how the working range of a cylindric rotational viscometer of the pureSearle type is situated to theTaylor limit of the system. The most complete information yields from a diagram based on the formulae ofTaylor and ofMargules. Some examples for employing the diagram are discussed.

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Vorgetragen auf der Jahrestagung der Deutschen Rheologen in Berlin-Dahlem am 22. Mai 1968.     

Bericht über den 4. Internationalen Kongre\ für Rheologie in Providence,Rhode Island (USA), vom 26.–30. August 1963

Ohne ZusammenfassungDerIII. Teil des Berichts über den 4. Internationalen Kongre\ für Rheologie 1963, der über etwa 35 weitere Vorträge berichtet, folgt in einem der nächsten Hefte. Hinsichtlich derbiorheologischen Beiträge sei auf den Tagungsbericht vonH. H. Pfeiffer-Bremen in Kolloid-Z. u. Z. Polymere195, H. 1, 53–57 (1964) und auf die Zeitschrift Biorheology verwiesen. Aus diesem Grunde wird darüber hier nicht nochmals gesondert berichtet.     

Die erweiterte Jenckel-Gleichung,eine leistungsfÄhige ViskositÄts-Temperatur-Formel

Zusammenfassung Die ViskositÄts-Temperatur-Formeln lassen sich auf zweierlei Weise verstÄndlich machen: 1. eine phÄnomenologische Analogiebetrachtung zur klassischen Thermodynamik führt auf eine derGibbs-Helmholtz-Gleichung entsprechende Beziehung, wenn man die Aktivierungsenergie als Temperaturfunktion auffaßt; gerade das lÄßt sich durch die numerischen Untersuchungen erhÄrten. Die hierdurch mögliche Aufteilung in freie Aktivierungsenergie und Konstellationsterm ist weniger willkürlich und führt zu einigen nützlichen Aussagen. 2. Modellvorstellungen über die molekularen VorgÄnge beim Fließen müssen dem kooperativen Charakter Rechnung tragen. Zwischen den Modellen vonJenckel und vonHolzmüller lÄßt sich eine enge Verwandtschaft nachweisen, daHolzmüllers Gleichung in die erweiterteJenckel- Formel zu überführen ist, wenn man den Kopplungsgrad als temperaturabhÄngig annimmt.

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Summary The viscosity temperature formulae can be interpreted in two different ways: 1. a phenomenological view analogous to classical thermodynamics leads to a relationship corresponding to theGibbs-Helmholtz-equation, if the activation energy is regarded as function of temperature; even that assumption is to confirm by numerical investigations. Hence it is possible to split the energy less arbitrarily in a free energy of activation and in a constellation term arising to some useful results. 2. Models of the molecular processes during the flow have to take into account the cöoperative character. The models byJenckel and byHolzmüller can be shown related near to another, because theHolzmüller equation is to transform into the extendedJenckel formula, if the degree of coupling is supposed as dependend on temperature.

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Mitteilung aus der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt

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Auszugsweise vorgetragen auf der Jahrestagung der Deutschen Rheologen in Bad-Ems vom 18.–19. Mai 1967.     

A new type of visco-plastic flow curve observed in certain concentrated diblock copolymer solutions

A diblock copolymer of styrene and isoprene (hydrogenated) is dissolved in C₁₁/C₁₂ n-paraffins and o-xylene (or cyclohexane) mixtures. An unusual type of flow curve is obtained in certain ranges of composition and under certain conditions of preparation. With increasing shear rates, the flow curve is first of the Bingham type, followed by a sudden shear thickening at almost discrete rate of shear and then by a second branch of almost linear increase. Time independent and reproducible behaviour can be achieved. A linear model is proposed and the possible molecular arrangement that corresponds to this model is discussed.Partly presented at the Annual Meeting of the Deutsche Rheologische Gesellschaft, May 13–15, 1985 in Berlin, FRG     

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.     

Viskositätsmesssungen an Dampf-Gas-Gemischen: Das System Methanol-Methan bei Atmosphärendruck

Zusammenfassung Es wird über Messungen mit einemRankine-Viskosimeter mit gewundener Kapillare und nach einer 1965 beschriebenen Bauart berichtet. Auf ein spezielles Temperierproblem als besondere Fehlerquelle wird hingewiesen. Die Messungen am System Methanol-Methan in der Nähe der Kondensation des Methanols lassen sich nicht zufriedenstellend nach derEnskog-Chapman-Theorie bei kleinen Teilchenzahldichten beschreiben; ein empirisches Korrekturverfahren führt zu guten Ergebnissen. Aus dem Vergleich mit Literaturdaten wird geschlossen, daß der Kurventyp der Viskositäts-Zusammensetzungs-Isothermen durch das Methan bestimmt wird.

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Summary Measurements are referred taken by aRankine viscometer with wound capillary and a performance described in 1965. A special problem of thermostatisation is pointed out as a peculiar source of error. The measurements on the system methanol-methane in the neighbourhood of the condensation of methanol are not to calculate satisfactorily by theEnskog- Chapman theory. A method of empirical correction leads to good results. It is to be concluded by comparison with data from the literature that the type of the isothermal viscositycomposition curve is determined by the methane.

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Auszugsweise vorgetragen auf der Rheologentagung am 7. 6. 1971 in Darmstadt.     

Verbessertes Diagramm zur Taylorschen Zellularströmung

Ohne Zusammenfassung