Kapillarkräfte und Tropfenbildung

Felste · Anmeldungsdatum: 03.06.2008 Beiträge: 3

Hallo!

Wollte mal Fragen ob mir hier jemand bei einem Problem helfen kann.

Und zwar betrachte ich momentan im Rahmen einer Projektarbeit eine Fülldüse die verschiedene Flüssigkeiten abfüllen soll. Das ganze natürlich nahezu tropffrei.
Die abzufüllenden Flüssigkeiten unterscheiden sich in Viskosität, Oberflächenspannung, Dichte sowie auch Festkörperanteil (homogen oder heterogen).

Die Düse hat als Austrittsöffnung eine Bohrung, deren größe ich jetzt bestimmen möchte, damit nach dem Füllen nichts tropft.

Hat jemand einen Ansatz wie man an die Geschichte heran gehen kann.

Hab schon versucht ein wirkungsplan der Kräfte zu erstellen.
Gehe hierbei davon aus, dass sich an der Öffnung eine Halbkugel bildet. Wird deren Gewichtskraft größer als die durch die Oberflächenspannung hevorgerufene Kapillarkraft bildet sich ein Tropfen und löst sich.

Was aber mache ich mit der über der Öffnung stehenden Flüssigkeitssäule, bzw. mit der durch die Verzögerung hervorgerufene Kraft, die beim verschließen entsteht? Hammer

Wäre super wenn man da ein paar Stimmen zu hören könnte.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Vielleicht könntest du die Flüssigkeitssäule in einen Druck umrechnen, der zusätzlich unten in der Halbkugel wirkt und gegen die Oberflächenspannung nach außen drückt.

Wie meintest du das mit der "Verzögerung" und der "Kraft beim Verschließen" genauer? Meinst du da vielleicht eine Abschätzung, ob die auftretenden Kräfte die nach unten in Bewegung befindliche Flüssigkeit rechtzeitig abbremsen können, bevor sich ein "Nachtropftropfen" gebildet und gelöst hat?

Felste · Anmeldungsdatum: 03.06.2008 Beiträge: 3

jo genau so soll es ausssehen. das system soll über einen drehschieber geschlossen werden.
das ausströmen wird durch senken eines kolben herbeigeführt. bevor der Drehschieber schließt stoppt der kolben und damit der Flüssigkeitsstrom. jetzt gilt es die Bewegung des Kolben so anzupassen das sich vorm verschließen kein tropfen mehr ablösen kann.

ersteres habe ich auch schon probiert, habe aber festgestellt, dass der schweredruck der flüssigkeitssäule um das 3fache größer ist als die kapillarkraft. Versuche mit einem röhrchen zeigen aber das die Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser, mit dem Berechneten durchmesser trotzdem nicht tropft.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Felste · Anmeldungsdatum: 03.06.2008 Beiträge: 3

so mahlzeit!

hab mich heute entschieden das dieses thema für eine Projektarbeit zu hoch gesteckt ist. Die verschiedenen Bewegungen müssen alle getestet werden genau wie die tropfenbildung. Meine Recherchen haben ergeben das solche sachen hauptsächlich in Doktorarbeiten beschrieben und betrachtet werden und dann noch in der zerstäubungstechnik. die ist um meilen kleiner als das was ich vorgehabt habe.
aber trotzdem danke.