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2.1.3 Physikalisches Verhalten
2.1.3.1 Viskositätsverhalten
Begriff der Viskosität.
Die Viskosität oder Zähigkeit der Druckflüssigkeit ist
meistens der bedeutendste Betriebsparameter ölhydraulischer Komponenten und
Anlagen. Die Viskosität gibt Auskunft über die innere Reibung der Druckflüssig-
keit und ist daher für fast alle Strömungsvorgänge von Bedeutung - insbesondere
für die Druckverluste durchströmter Rohrleitungen und Kanäle und für die Leck-
ölverluste an Spalten. Darüber hinaus beeinflusst sie die Fähigkeit, Maschinen-
elemente durch hydrodynamisch erzeugte Tragfelder zu trennen, beispielsweise
Wellen in Gleitlagern oder Kolben in
Zylindern. Die Viskosität wird am
besten durch zwei parallel gegenein-
ander bewegte Platten veranschaulicht,
zwischen denen sich das Fluid
befindet,
Bild 2.1
. Bleibt die untere
Platte in Ruhe und wird die obere
Platte mit der Geschwindigkeit
V
xPlatte
nach rechts bewegt, so ergibt sich zwi-
schen den Platten auf Grund der Haft-
bedingungen für „Newton´sche Flüs-
sigkeiten“ eine lineare Geschwindig-
keitsverteilung
V
x
(y) und es gilt:
Bild 2.1:
Geschwindigkeitsverteilung in ei-
ner „Newton´schen Flüssigkeit“ zwischen
zwei parallel zueinander bewegten Platten
Die auf die Flächeneinheit bezogene Reibungsschubspannung
IJ
ist proportional
zur Steigung der Geraden
V
x
(
y
), d.h. proportional zum Ausdruck d
V
x
/ d
y
. Mit
Ș
als Proportionalitätsfaktor ergibt sich:
Das ist das bekannte, nach Newton benannte Reibungsgesetz für ideale Flüssigkei-
ten [2.24, 2.25], in dem
Ș
die
dynamische Viskosität
bedeutet. Für die Strömungs-
mechanik der Ölhydraulik ist auch die
kinematische Viskosität Ȟ
von Bedeutung,
sofern Massenkräfte berücksichtigt werden - etwa bei der Bildung der Reynolds-
Zahl „
Re
“ oder auch bei der vereinfachten Messung der Viskosität durch Ausfluss
unter Schwerkraft. Die kinematische Viskosität
Ȟ
ergibt sich mit der Flüssigkeits-
dichte
ȡ
aus
Ș
zu:
