Die Bewegung bzw. der Transport von Flüssigkeiten etwa in Rührwerkbehältern oder aber in Rohrleitungssystemen führt zu Strömungsvorgängen der jeweiligen Medien, wobei grundsätzlich zwei Strömungstypen erkennbar sind: die laminare Strömung und die turbulente Strömung.
Die langsame Strömung erlaubt in der Regel laminare Verhältnisse, was bedeutet, dass Bahn- und Strömungslinien gleich sind. Die Geschwindigkeitsverteilung in einem Rohr ist parabolisch über den Querschnitt und der Druckverlust steigt linear mit der Geschwindigkeit an.
Schnelle Strömungen verursachen turbulente Verhältnisse, wobei Bahn- und Strömungslinien nicht identisch sind. Die Strömung zeigt typische Wirbel und der Druckverlust in der Leitung steigt mit dem Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit.
Die Unterscheidung zwischen laminaren und turbulenten Strömungsverhältnissen erfolgt mittels der dimensionslosen Reynoldszahl Re als Modellkennzahl, welche die Zähigkeitskräfte des strömenden Mediums ins Verhältnis zu den Trägheitskräften der Strömungselemente setzt.
Die Reynoldszahl hängt von der Dichte des Mediums, der Strömungsgeschwindigkeit v, der Viskosität υ des Mediums und der kennzeichnenden Geometrie der Strömung (z. B. Rohrdurchmesser d) ab: Re = v x d/υ.
Die Reynolds-Grenzzahl für den Übergang von laminarer zu turbulenter Strömung, etwa bei Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit, liegt bei Re = 2.320.
Technische Strömungen sind meist turbulent.
Neben der Einteilung dieser Strömungsarten ist v. a. auch die Strömungsgrenzschicht ein wesentlicher Aspekt für Strömungseffekte, wobei in der Grenzschicht zwischen fester Materialoberfläche und strömendem Medium in der Regel eine typische Scherströmung (siehe Viskose Strömung) vorliegt, die sich meist grundsätzlich vom Hauptströmungscharakter, etwa im Rohr, unterscheidet.
Eine weitere Unterscheidung von Strömungen ist durch die Viskosität des strömenden Mediums gegeben, wobei niederviskose Medien (wie etwa Wasser) als Newtonsche Medien und hochviskose Medien (wie z. B. Polymerschmelzen) als Nicht-Newtonsche Medien gelten, was bei Berechnungen von Strömungsprozessen mittels der Gesetze der Rheologie entsprechend zu berücksichtigen ist.
Abb. S 25: Schematische Darstellung einer Strömung in einem sich verjüngenden Rohrquerschnitt. (Quelle: G. Henkel)
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