Bingham-Fluid

Als Bingham-Fluide werden spezielle nicht-newtonsche Fluide bezeichnet. Ihre dynamische Viskosität ist dennoch keine Funktion der Schergeschwindigkeit (oder Schergefälle) und führt zu einem linearen Fließverhalten:

\tau = \eta \frac{\mathrm dv}{\mathrm dy} + \tau_0

mit

τ: Schubspannung
\frac{\mathrm dv}{\mathrm dy}: Schergefälle
η: dynamische Viskosität.
τ0: Fließgrenze.

Dies bedeutet, dass ein Bingham-Fluid erst ab einer Mindestschubspannung, der Fließgrenze τ0, zu fließen beginnt. Unterhalb davon verhält es sich wie ein elastischer Körper.

Beispiele

Beispiele für Bingham-Fluide sind Ketchup, Zahnpasta, Hefeteig und bestimmte Wandfarben, aber auch Blut[1]. Auch können technisch genutzte Suspensionen wie elektro- und magnetorheologische Fluide mit einem Bingham-Modell beschrieben werden. Diese Fluide gehen erst in einen Fließzustand über, wenn eine bestimmte Schubspannung erreicht wird. Dies passiert z. B. wenn man die Wandrolle mit Farbe darauf an die Wand drückt und abrollt. In diesem Moment werden die Scherkräfte so groß, dass die Farbe in einen Fließzustand übergeht und die Wand benetzt. So lange die Farbe - weitestgehend ohne äußere Krafteinwirkung - auf der Rolle ist, verhält sie sich wie ein elastischer Festkörper und tropft nicht von der Rolle.

Einzelnachweise

  1. Herbert Oertel: Bioströmungsmechanik: Grundlagen, Methoden und Phänomene. Vieweg+Teubner Verlag, Auflage: 2008, ISBN 978-3834802057, S. 247ff.

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