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Viskosität ist eine Stoffeigenschaft, die Fluiden zugeschrieben wird. Für die Förderung eines flüssigen oder gasförmigen Mediums mit einer Pumpe ist die Viskosität von zentraler Bedeutung, da diese das Fliessverhalten des zu fördernden Mediums beschreibt.
Grundlagen zur Viskosität
Fördermedien verfügen in der Pumpentechnik über verschiedene chemische und physikalische Eigenschaften. Die Viskosität ist eine wichtige Stoffeigenschaft von Fluiden, also von Flüssigkeiten oder Gasen. Weitere bedeutsame Stoffeigenschaften, die im Kontext der Viskosität zu nennen sind: Aggregatzustand, Dichte und Temperatur.
Die Viskosität beschreibt die Zähigkeit, auch Zähflüssigkeit genannt, von Fluiden. Bei dieser Stoffeigenschaft geht es also um das Fliessverhalten einer Flüssigkeit oder eines Gases. Je niedriger die Viskosität eines Mediums ist, desto dünnflüssiger und somit fliessfähiger ist das Medium. Je höher die Viskosität eines Mediums ist, desto dickflüssiger und somit weniger fliessfähig ist das Medium.
Dynamische und kinematische Viskosität
In der Pumpentechnik wird zwischen dynamischer und kinematischer Viskosität unterschieden:
Die dynamische Viskosität ist abhängig von Temperatur und Druck. Für die Berechnung ist der Proportionalitätsfaktor zwischen Schubspannung und Geschwindigkeitsgefälle zu berücksichtigen. Folglich leitet sich die dynamische Viskosität aus dem Schubspannungsansatz von Newton her. Die SI-Einheit lautet Ns/m²= Pas.
Mit der kinematischen Viskosität wird der Quotient aus der dynamischen Viskosität beschrieben. Deren SI-Einheit lautet m²/s und in der Praxis hat es sich bewährt, dieses Viskosität-Dichte-Verhältnis anzugeben.
Relevanz der Viskosität für die Pumpenauslegung
Betreiber von Pumpen und Anlagen müssen bei der Auslegung zahlreiche Faktoren berücksichtigen. Im Hinblick auf das Fördermedium spielt dessen Fliessverhalten eine entscheidende Rolle. Für die Pumpenauslegung sind Temperaturen, Drücke und die Viskosität nie losgelöst voneinander zu betrachten. Denn die Eigenschaften haben beispielsweise enormen Einfluss auf die benötigte Motorleistung einer Pumpe. Auch ist die Viskosität entscheidend für die Auswahl eines Rührwerks oder Mischbehälters.