Was ist die kinematische Viskosität?
Die kinematische Viskosität ist eine Grundeigenschaft von Flüssigkeiten, die den Strömungswiderstand unter dem Einfluss der Schwerkraft misst. Sie ist definiert als das Verhältnis der dynamischen Viskosität einer Flüssigkeit zu ihrer Dichte und gibt direkt an, wie leicht eine Flüssigkeit fließt. Die kinematische Viskosität wird in der Einheit Quadratmeter pro Sekunde (m²/s) oder häufiger in Centistokes (cSt) angegeben, wobei 1 cSt 1 mm²/s entspricht.
Die Berechnung der kinematischen Viskosität ist in vielen Bereichen von entscheidender Bedeutung, insbesondere in der Strömungslehre und im Ingenieurswesen. Sie spielt eine wichtige Rolle bei der Auswahl und Leistung von Pumpen und bei der Bestimmung von Druckverlusten in Flüssigkeitssystemen.
Bedeutung für die Pumpenauswahl und -leistung
Bei der Auswahl einer Pumpe spielt die kinematische Viskosität des geförderten Mediums eine entscheidende Rolle. Flüssigkeiten mit höherer kinematischer Viskosität sind zähflüssiger und widerstandsfähiger. Um solche Flüssigkeiten effizient fördern zu können, sind leistungsstärkere Pumpen mit robuster Bauweise erforderlich. Dagegen fließen niedrigviskose Flüssigkeiten leichter, so dass Pumpen mit geringerer Leistung eingesetzt werden können.
Die Pumpenleistung wird auch direkt von der kinematischen Viskosität beeinflusst. Hochviskose Flüssigkeiten können zu erhöhten Reibungsverlusten in der Pumpe führen, die die Effizienz der Pumpe verringern und Verschleiß an den Pumpenkomponenten verursachen können. Es ist daher wichtig, die Materialien und die Konstruktion der Pumpen so zu wählen, dass sie diesen Belastungen standhalten können. Verdrängerpumpen eignen sich z. B. besonders gut für den Umgang mit hochviskosen Flüssigkeiten, da sie diese ohne nennenswerte Effizienzverluste fördern können.
Berücksichtigungen bei Druckverlust
Die kinematische Viskosität beeinflusst auch auf die Druckverluste in Flüssigkeitssystemen. Hochviskose Flüssigkeiten erzeugen einen höheren Strömungswiderstand, was zu höheren Druckverlusten über eine bestimmte Rohrlänge oder durch Ventile und Armaturen führt. Das bedeutet, dass Pumpen in Systemen, die mit viskosen Flüssigkeiten arbeiten, höheren Druck erzeugen müssen, um diesen Widerstand zu überwinden und die gewünschte Durchflussrate aufrechtzuerhalten.
