Beschreibung der Viskosität von Fluiden

Die Viskosität ist ein Maß für die Zähflüssigkeit eines Schmierstoffes. Je höher der Viskositätswert eines Mediums ist, desto dickflüssiger ist es. Dabei ist es die innere Reibung von Molekülschichten, die eine Reaktionskraft bewirkt, welche der Bewegung im Fluid entgegenwirkt. Die Scherkräfte zwischen den einzelnen Molekülschichten hängen von deren Relativgeschwindigkeit zueinander ab. Dazu gibt es eine Kontinuumstheorie, die sich auf das relevante Scherverhalten bezieht.

Wie in Bild 1 dargestellt, wird ein Fluid durch zwei parallele rigide Platten einer infinitessimalen Fläche dA und eines Abstandes d begrenzt. Zwischen den Platten gibt es eine Relativgeschwindigkeit in x-Richtung und dementsprechend bewegt sich das Fluid an den jeweiligen Grenzflächen mit den Geschwindigkeiten der Platten, Latex formula und Latex formula. Dazwischen gibt es einen Geschwindigkeitsverlauf, [/latex] und Latex formula. Die Viskosität definiert das Verhältnis der Scherspannung, dF/dA,  im Fluid zum Geschwindigkeitsgradienten senkecht zur jeweiligen Scherfläche:

Latex formula

Bild 1: Viskositätsgradient eines Fluids zwischen starren Flächen

Dynamische und kinematische Viskosität

Viskositätsmodelle