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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). 35
Schütte, Wurm und Kosmolowski betrachten ebenfalls in [63] die Rohrströmung von Schaum. Sie beschreiben den Vorgang ähnlich, reden jedoch von einer „laminaren Kernströmung“ eines viskosen Fluids“ mit Wandgleitung. Abbildung 4-2 Darstellung der Rohrströmung bei unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten nach [61] A - Gleitschicht, B - gescherter Schaum, C - zentrale Pfropfenströmung. a - Wand-Scherspannung unterhalb der Fließgrenze, b - Wand-Scherspannung oberhalb der Fließgrenze 4.2.2. Schaumströmung auf Flächen Die Schaumströmung auf Flächen wird hauptsächlich ebenso von einer einheitlichen Strömung auf einer Gleitschicht hervorgerufen. Durch die fehlende allseitige Umhüllung kann hier allerdings von Schubspannungen ausgegangen werden, die die Fließgrenze des Schaumes zunächst nicht überschreiten; sodass ein Strömungsprofil entsteht, wie es in Abbildung 4-3 dargestellt ist. Abbildung 4-3 Schaumströmung auf einer Fläche A – Gleitschicht B – gleichmäßige Schaumströmung 36
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einnimmt, zeigen die Schäume von S
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Weiterhin könnten die Abstufungen
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Literaturverzeichnis [1] Schreiber,
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[28] Folke, F.: Probleme und Praxis
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[50] Dehmel, J., T.: „Einsatzmög
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Abbildungsverzeichnis Abbildung 2-1
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Abbildung 7-4 Vergleich des Ausbrei
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