Elasto-Kapillarzahl

Die Elasto-Kapillarzahl (Formelzeichen: ${\displaystyle {\mathit {Ec}}}$) ist eine dimensionslose Kennzahl, die bei der kapillaren Verjüngung (oberflächenspannungsgetriebene Verjüngung einer instabilen Flüssigkeitsbrücke) von nicht-newtonschen Fluiden angewendet wird. Sie ist definiert als das Verhältnis zweier Zeitskalen:[1][2][3]

${\displaystyle {\mathit {Ec}}={\frac {t_{ve}}{t_{e}}}}$

mit

• der Zeitskala ${\displaystyle t_{ve}=\lambda _{s}}$ der viskoelastisch kontrollierten Verjüngung
  • ${\displaystyle \lambda _{s}}$: Scherrelaxationszeit
• der Zeitskala ${\displaystyle t_{v}={\frac {\eta _{0}D}{2\Gamma }}}$ der viskos kontrollierten Verjüngung
  • ${\displaystyle \eta _{0}}$: dynamische Viskosität der Flüssigkeit bei kleinen Scherraten
  • ${\displaystyle D}$: Durchmesser der Flüssigkeitsbrücke
  • ${\displaystyle \Gamma }$: Oberflächenspannung.

Somit g​ilt für d​ie Elasto-Kapillarzahl:

${\displaystyle {\mathit {Ec}}={\frac {2\lambda _{s}\Gamma }{\eta _{0}D}}}$

Alternativ kann die Elasto-Kapillarzahl berechnet werden als Verhältnis der Deborah-Zahl ${\displaystyle {\mathit {De}}}$ zur Kapillarzahl ${\displaystyle {\mathit {Ca}}}$:

${\displaystyle {\mathit {Ec}}={\frac {\mathit {De}}{\mathit {Ca}}}}$

Siehe auch

• Kapillarzahl

Einzelnachweise

1. Shelley L. Anna, Gareth H. McKinley: Elasto-capillary thinning and breakup of model elastic liquids. In: Journal of Rheology. Band 45, Nr. 1, 2001, S. 115–138, doi:10.1122/1.1332389.
2. Christian Clasen: Capillary breakup extensional rheometry of semi-dilute polymer solutions. In: Korea-Australia Rheology Journal. Band 22, Nr. 4, 11. Juni 2010, S. 331–338.
3. Dirk Sachsenheimer, Bernhard Hochstein, Norbert Willenbacher: Experimental study on the capillary thinning of entangled polymer solutions. In: Rheologica Acta. Band 53, Nr. 9, September 2014, S. 725–739, doi:10.1007/s00397-014-0789-8.