urn:nbn:de:hbz:468-20120706-102427-5 - Bergische Universität ...

der Scherspannungen wird die Scheinviskosität verringert. Dies entspricht einem
strukturviskosen Verhalten. (siehe Abbildung 4-1) Dafür ist ein Flüssigkeits- bzw. Gleitfilm
verantwortlich, der sich unter dem Schaum ausbildet.
Abbildung 4-1 Typische Fließ- und Viskositätskurven fließfähiger Systeme: (a) newtonsches Verhalten,
(b) strukturviskoses Verhalten), (c) binghamsches Verhalten (mit Fließgrenze τ f ,)
(d) dilatantes Verhalten. [62]
4.2.1. Schaumströmung in Rohren
Auch bei der Schaumströmung in einem Rohr bildet sich eine Gleitschicht an der Wandung
aus. Die Dicke dieser Schicht ist abhängig von der Wandrauhigkeit und den
Schaumparametern, wie Gasanteil und Schaumstabilität. Wenn die Schubspannung in einer
Rohrströmung nicht höher als die Fließgrenze des Schaumes ist, erfolgt das Strömen nur
aufgrund des Gleitens an der Wand. Dabei werden die Schaumeigenschaften nicht oder nur
unwesentlich beeinflusst. Eigens dafür an der Bergischen Universität Wuppertal
durchgeführte Versuche an einer 18 m hohen Steigleitung zeigten keine nennenswerten
Unterschiede in der Verschäumungszahl. Der Schaum fließt wie ein fester Pfropfen (siehe
Abbildung 4-2). Ein Erhöhen der Geschwindigkeit bzw. Schubspannung bewirkt die
Verformung des Schaumes in den Bereichen der maximalen Schubspannung, also in
Wandnähe. Wenn die Schubspannung darüber hinaus noch weiter vergrößert wird, führt das
wiederum zu einer Verbreiterung des Verformungsbereichs nach innen. Eine
Pfropfenströmung im Zentrum der Strömung wird allerdings immer erhalten bleiben, solange
die Schubspannungen an dieser Stelle gleich null sind (siehe Abbildung 4-2).
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