Rheologie für Düsen, Zerstäuber und die Strömungsmechanik

Die Bedeutung der Dichte, Oberflächenspannung und Viskosität für die Düsen- und Zerstäubungstechnik

Die Rheologie befasst sich mit dem Verformungs- und Fließverhalten von Materie; also auch von Flüssigkeiten und Gasen. In der gesamten Strömungsmechanik und somit natürlich auch in der Düsen- und Zerstäubungstechnik spielen die rheologischen Eigenschaften eine wichtige Rolle. Bereits die Erfahrung lehrt, dass sich “Honig” beim Zerstäuben ganz anders verhält als beispielsweise Wasser. Sofern eine Zerstäubung in diesem Fall überhaupt möglich ist.

Die zu zerstäubenden Fluide weisen demzufolge spezifische rheologische Eigenschaften auf. Im Bereich der Düsen und Zerstäubungstechnik ist in erster Linie die Dichte ρ, die Oberflächenspannung σ sowie die Viskosität η beziehungsweise ν von Bedeutung.

Eine Reihe von Flüssigkeiten zeigen darüber hinaus ein sogenanntes nicht-newton´sches Fließverhalten. Das bedeutet, dass sich die Viskosität nicht nur mit der Temperatur, sondern zudem mit der Zeit oder aber der Beanspruchung (Fließgeschwindigkeit) ändert.

Unter Umständen ist noch bei ganz bestimmten Tropfenbildungsmechanismen von Interesse, ob die Flüssigkeit gegenüber dem Düsenwerkstoff benetzend oder jedoch nicht benetzend ist.

Warum Sie sich nicht auf Standard-Messungen mit Wasser an Düsen und Zerstäubern verlassen sollten! 

Wir raten dringend davon ab, sich auf einfache Zerstäubungsversuche mit Wasser zu verlassen, wenn das zu zerstäubende Original-Fluid eine abweichende Rheologie aufweist!

Es ist in jedem Fall empfehlenswert, die Düsenauslegung und Optimierung den realen Bedingungen anzupassen. Ansonsten tritt rasch das Problem auf, dass die gewählten Düsen und Zerstäuber versagen. Im schlimmsten Fall ist eine grundlegende und somit natürlich auch kosten- und zeitintensive Änderung des gesamten verfahrenstechnischen Prozesses erforderlich.

Wir bestimmen die relevanten rheologischen Eigenschaften von Flüssigkeiten und Suspensionen mit modernen Messmethoden.

Selbstverständlich helfen wir Ihnen hier kompetent weiter!