{"id":38807,"date":"2019-05-15T10:34:44","date_gmt":"2019-05-15T08:34:44","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sacome.com\/rheologie-im-design-von-lebensmittelanlagen\/"},"modified":"2025-10-01T10:22:37","modified_gmt":"2025-10-01T08:22:37","slug":"rheologie-im-design-von-lebensmittelanlagen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/rheologie-im-design-von-lebensmittelanlagen\/","title":{"rendered":"Bedeutung der Rheologie bei der Gestaltung von Lebensmittelanlagen"},"content":{"rendered":"<p>[et_pb_section bb_built=&#8220;1&#8243; admin_label=&#8220;section&#8220; _builder_version=&#8220;3.21&#8243; parallax_method=&#8220;off&#8220; next_background_color=&#8220;#ffffff&#8220; background_image=&#8220;https:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2017\/05\/sacome-plantas-de-prceso-sanitarias.jpg&#8220;][et_pb_row admin_label=&#8220;row&#8220; custom_padding=&#8220;30px|0px|0px|0px&#8220; background_position_1=&#8220;top_left&#8220; background_repeat_1=&#8220;no-repeat&#8220; _builder_version=&#8220;3.21&#8243; background_size=&#8220;initial&#8220; background_position=&#8220;top_left&#8220; background_repeat=&#8220;repeat&#8220;][et_pb_column type=&#8220;4_4&#8243;][et_pb_blurb admin_label=&#8220;Blurb&#8220; animation=&#8220;bottom&#8220; text_orientation=&#8220;center&#8220; _builder_version=&#8220;3.21&#8243; background_size=&#8220;initial&#8220; background_position=&#8220;top_left&#8220; background_repeat=&#8220;repeat&#8220; border_style=&#8220;solid&#8220; header_level=&#8220;h2&#8243; \/][et_pb_text admin_label=&#8220;Text&#8220; text_orientation=&#8220;center&#8220; _builder_version=&#8220;3.21&#8243; background_size=&#8220;initial&#8220; background_position=&#8220;top_left&#8220; background_repeat=&#8220;repeat&#8220; border_style=&#8220;solid&#8220; module_alignment=&#8220;center&#8220; \/][\/et_pb_column][\/et_pb_row][\/et_pb_section][et_pb_section bb_built=&#8220;1&#8243; fullwidth=&#8220;off&#8220; specialty=&#8220;off&#8220; prev_background_color=&#8220;#000000&#8243; next_background_color=&#8220;#000000&#8243;][et_pb_row][et_pb_column type=&#8220;4_4&#8243;][et_pb_text _builder_version=&#8220;3.21&#8243;]<\/p>\n<h2>Rheologie beim Entwurf von Prozessanlagen f\u00fcr die Lebensmittelindustrie<\/h2>\n<p>[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=&#8220;3.21&#8243;]<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die <b>Rheologie<\/b> hat zum Ziel, den \u201eWiderstand einer Fl\u00fcssigkeit gegen das Flie\u00dfen\u201d zu bestimmen. Ihre Bedeutung f\u00fcr die Konstruktion jeder <b>Verarbeitungsanlage<\/b> ist entscheidend, da die Dimensionierung vieler ihrer Elemente stark von diesem \u201eWiderstand\u201d abh\u00e4ngt, der insbesondere bei <b>Lebensmitteln<\/b> eine wichtige Rolle spielt: <a href=\"https:\/\/www.sacome.com\/de\/rohrwarmetauscher\/\"><b>W\u00e4rmetauscher<\/b><\/a>, Rohrleitungen, Ventile, Pumpen, Mischer usw.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Um ein objektives Kriterium f\u00fcr die Bewertung dieses \u201eFlie\u00dfwiderstands\u201c festzulegen, m\u00fcssen zun\u00e4chst zwei Begriffe erl\u00e4utert werden:<\/p>\n<ul>\n<li style=\"text-align: justify;\"><b><strong>Scherbeanspruchung<\/strong><\/b><\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\"><b><strong>Verformungsgeschwindigkeit<\/strong><\/b><\/li>\n<\/ul>\n<p>[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row][et_pb_column type=&#8220;4_4&#8243;][et_pb_text _builder_version=&#8220;3.21&#8243;]<\/p>\n<h2>Scherbeanspruchung (auch als Scherbeanspruchung bekannt)<\/h2>\n<p>[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=&#8220;3.21&#8243;]<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">In einer Fl\u00fcssigkeit, die zirkuliert und auf eine bestimmte Geometrie beschr\u00e4nkt ist, unterscheidet sich die Geschwindigkeit jedes Teilchens im Allgemeinen von der der \u00fcbrigen Teilchen und h\u00e4ngt von der Entfernung dieses Teilchens zu den W\u00e4nden des Kanals ab. In einer Fl\u00fcssigkeit, die beispielsweise in <b>laminarer Str\u00f6mung<\/b> durch das Innere eines kreisf\u00f6rmigen Rohrs flie\u00dft, hat das Geschwindigkeitsprofil eine parabolische Form:<\/p>\n<p>[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row][et_pb_column type=&#8220;1_3&#8243;][\/et_pb_column][et_pb_column type=&#8220;1_3&#8243;][et_pb_image _builder_version=&#8220;3.21&#8243; src=&#8220;https:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Regimen-laminar-por-el-interior-de-una-tuberia-circular.png&#8220; alt=&#8220;Laminare Str\u00f6mung im Inneren eines kreisf\u00f6rmigen Rohrs&#8220; title_text=&#8220;Laminare Str\u00f6mung im Inneren eines kreisf\u00f6rmigen Rohrs&#8220; \/][\/et_pb_column][et_pb_column type=&#8220;1_3&#8243;][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row][et_pb_column type=&#8220;4_4&#8243;][et_pb_text _builder_version=&#8220;3.21&#8243;]<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Dieser Unterschied zwischen der Geschwindigkeit eines Teilchens und der eines benachbarten Teilchens ist auf die innere Kraft <b><i>F<\/i><\/b> (Scherkraft) zur\u00fcckzuf\u00fchren, die in der Ebene wirkt, in der sich das Teilchen bewegt. Die Scherkraft ergibt sich dann aus dem Quotienten dieser Kraft und der Fl\u00e4che <b><i>A<\/i><\/b>, auf die sie wirkt.<\/p>\n<p>[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row][et_pb_column type=&#8220;1_4&#8243;][\/et_pb_column][et_pb_column type=&#8220;1_2&#8243;][et_pb_image _builder_version=&#8220;3.21&#8243; src=&#8220;https:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Ecuacion-del-esfuerzo-de-cizalla.png&#8220; alt=&#8220;Rheologie beim Entwurf von Prozessanlagen f\u00fcr die Lebensmittelindustrie&#8220; title_text=&#8220;Scherkraft&#8220; \/][\/et_pb_column][et_pb_column type=&#8220;1_4&#8243;][\/et_pb_column][\/et_pb_row][\/et_pb_section][et_pb_section bb_built=&#8220;1&#8243; fullwidth=&#8220;off&#8220; specialty=&#8220;off&#8220; prev_background_color=&#8220;#000000&#8243; next_background_color=&#8220;#000000&#8243;][et_pb_row][et_pb_column type=&#8220;4_4&#8243;][et_pb_text _builder_version=&#8220;3.21&#8243;]<\/p>\n<h2>Verformungsgeschwindigkeit (auch als Schergeschwindigkeit bezeichnet)<\/h2>\n<p>[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=&#8220;3.21&#8243;]<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die <b>Verformung<\/b> \u03b3 wird als die Gr\u00f6\u00dfe oder Form\u00e4nderung eines K\u00f6rpers unter Belastung verstanden. Die <b>Verformungsgeschwindigkeit \u00fd<\/b> ist somit definiert als die zeitliche \u00c4nderung dieser Verformung.<\/p>\n<p>[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row][et_pb_column type=&#8220;1_4&#8243;][\/et_pb_column][et_pb_column type=&#8220;1_2&#8243;][et_pb_image _builder_version=&#8220;3.21&#8243; src=&#8220;https:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Velocidad-de-deformacion.png&#8220; alt=&#8220;Bedeutung der Rheologie bei der Gestaltung von Lebensmittelanlagen&#8220; title_text=&#8220;Verformungsgeschwindigkeit&#8220; \/][\/et_pb_column][et_pb_column type=&#8220;1_4&#8243;][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row][et_pb_column type=&#8220;4_4&#8243;][et_pb_text _builder_version=&#8220;3.21&#8243;]<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Bei einer Fl\u00fcssigkeit wird die Verformungsgeschwindigkeit berechnet, indem die Geschwindigkeit durch eine charakteristische L\u00e4nge der Geometrie, in der die Fl\u00fcssigkeit zirkuliert, geteilt wird. In einem Rohr mit kreisf\u00f6rmigem Querschnitt lautet sie beispielsweise:<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">wobei <b><i>U<\/i><\/b> die Durchschnittsgeschwindigkeit und <b><i>D<\/i><\/b> der Innendurchmesser ist.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Auf diese Weise wird das rheologische Verhalten einer Fl\u00fcssigkeit durch das Verh\u00e4ltnis zwischen der <b>Verformungsgeschwindigkeit<\/b> <i>(Scherrate, \u00fd)<\/i> und der<b> Scherkraft<\/b> <i>(Scherbeanspruchung, \u03c4)<\/i> charakterisiert, die erforderlich ist, um diese zu erzeugen, wodurch die inneren strukturellen Ver\u00e4nderungen des Produkts w\u00e4hrend der Verarbeitung sichtbar werden.<\/p>\n<p>[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=&#8220;3.21&#8243;]<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Je nach diesem Verh\u00e4ltnis kann eine Fl\u00fcssigkeit klassifiziert werden als:<\/p>\n<ul>\n<li style=\"text-align: justify;\"><b><strong>Newtonsche Fl\u00fcssigkeit.<\/strong><\/b><\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\"><b><strong>Nicht-Newtonsche Fl\u00fcssigkeit.<\/strong><\/b><\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\"><b><strong>Viskoelastische Fl\u00fcssigkeit.<\/strong><\/b><\/li>\n<\/ul>\n<p>[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row][et_pb_column type=&#8220;4_4&#8243;][et_pb_text _builder_version=&#8220;3.21&#8243;]<\/p>\n<h3>Newtonsche Fl\u00fcssigkeit<\/h3>\n<p>[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=&#8220;3.21&#8243;]<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">In einer <b>Newtonschen Fl\u00fcssigkeit<\/b> ist das Verh\u00e4ltnis <b>\u03c4=\u03c4(\u00fd)<\/b> ein Proportionalit\u00e4tsverh\u00e4ltnis, d. h., um die Verformungsgeschwindigkeit zu verdoppeln, muss auch die Scherkraft verdoppelt werden.<\/p>\n<p>[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row][et_pb_column type=&#8220;1_4&#8243;][\/et_pb_column][et_pb_column type=&#8220;1_2&#8243;][et_pb_image _builder_version=&#8220;3.21&#8243; src=&#8220;https:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Fluido-Newtoniano.png&#8220; \/][\/et_pb_column][et_pb_column type=&#8220;1_4&#8243;][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row][et_pb_column type=&#8220;4_4&#8243;][et_pb_text _builder_version=&#8220;3.21&#8243;]<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Der aus der obigen Grafik erhaltene <b>Proportionalit\u00e4tskonstante<\/b> entspricht der <b>dynamischen Viskosit\u00e4t \u00b5<\/b>.<\/p>\n<p>[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row][et_pb_column type=&#8220;1_4&#8243;][\/et_pb_column][et_pb_column type=&#8220;1_2&#8243;][et_pb_image _builder_version=&#8220;3.21&#8243; src=&#8220;https:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Viscosidad-din\u00e1mica-\u00b5.png&#8220; alt=&#8220;Bedeutung der Rheologie bei der Gestaltung von Lebensmittelanlagen&#8220; title_text=&#8220;Dynamische Viskosit\u00e4t \u00b5&#8220; \/][\/et_pb_column][et_pb_column type=&#8220;1_4&#8243;][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row][et_pb_column type=&#8220;4_4&#8243;][et_pb_text _builder_version=&#8220;3.21&#8243;]<\/p>\n<h3>Nicht-Newtonsche Fl\u00fcssigkeit<\/h3>\n<p>[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=&#8220;3.21&#8243;]<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Es handelt sich um ein Produkt, das das oben genannte Proportionalit\u00e4tsverh\u00e4ltnis (bekannt als Newtonsches Gesetz) nicht erf\u00fcllt. Im Allgemeinen zeichnen sich <b>Lebensmittelprodukte<\/b> aufgrund ihrer komplexen inneren Struktur durch ein <b>nicht-newtonsches Verhalten<\/b> aus. Einige typische Beispiele hierf\u00fcr sind:<\/p>\n<p>[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row][et_pb_column type=&#8220;1_4&#8243;][\/et_pb_column][et_pb_column type=&#8220;1_2&#8243;][et_pb_image _builder_version=&#8220;3.21&#8243; src=&#8220;https:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Fluido-No-Newtoniano.png&#8220; alt=&#8220;Bedeutung der Rheologie bei der Gestaltung von Lebensmittelanlagen&#8220; title_text=&#8220;Nicht-Newtonsche Fl\u00fcssigkeit&#8220; \/][\/et_pb_column][et_pb_column type=&#8220;1_4&#8243;][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row][et_pb_column type=&#8220;4_4&#8243;][et_pb_text _builder_version=&#8220;3.21&#8243;]<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Angesichts der vielf\u00e4ltigen Verhaltensweisen, die bei verschiedenen <b>Lebensmitteln<\/b> auftreten k\u00f6nnen, ist es notwendig, auf den Begriff der <b>Scheinviskosit\u00e4t<\/b> zur\u00fcckzugreifen, um n\u00fctzliche technische Hilfsmittel f\u00fcr die Produktentwicklung zu entwickeln.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Scheinviskosit\u00e4t ist definiert als die Steigung der Kurve <b>\u03c4=\u03c4(\u00fd)<\/b>, d. h.:<\/p>\n<p>[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row][et_pb_column type=&#8220;1_4&#8243;][\/et_pb_column][et_pb_column type=&#8220;1_2&#8243;][et_pb_image _builder_version=&#8220;3.21&#8243; src=&#8220;https:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Viscosidad-aparente.png&#8220; alt=&#8220;Rheologie beim Entwurf von Prozessanlagen f\u00fcr die Lebensmittelindustrie&#8220; title_text=&#8220;Scheinbare Viskosit\u00e4t&#8220; \/][et_pb_image _builder_version=&#8220;3.21&#8243; src=&#8220;https:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Grafica-viscosidad-aparente.png&#8220; alt=&#8220;Rheologie beim Entwurf von Prozessanlagen f\u00fcr die Lebensmittelindustrie&#8220; title_text=&#8220;Grafik der scheinbaren Viskosit\u00e4t&#8220; \/][\/et_pb_column][et_pb_column type=&#8220;1_4&#8243;][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row][et_pb_column type=&#8220;4_4&#8243;][et_pb_text _builder_version=&#8220;3.21&#8243;]<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">In der Fachliteratur finden wir viele mathematische Modelle zur Beschreibung der Beziehungen <b><i>\u03c4=\u03c4(\u00fd)<\/i><\/b> und <b><i>\u03b7=\u03b7(\u00fd)<\/i><\/b>. Einige Beispiele sind die Modelle von Casson, Ellis, Herschel-Bulkley, Carreau, Cross oder Powell-Eyring. Im Allgemeinen passen diese Modelle nur f\u00fcr einen bestimmten <b>Fl\u00fcssigkeitstyp<\/b> und in einem bestimmten Bereich der <b>Verformungsgeschwindigkeit<\/b>.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">In der Praxis wird h\u00e4ufig das Potenzialmodell von Ostwald-de Waele, auch Power-Law genannt, verwendet, auf dessen Grundlage Berechnungswerkzeuge entwickelt wurden, mit denen die wichtigsten <b>Auslegungsparameter einer Lebensmittelanlage<\/b> bestimmt werden k\u00f6nnen: Druckverlust in Rohrleitungen, Ventilen und anderen Ger\u00e4ten, W\u00e4rme\u00fcbertragung in W\u00e4rmetauschern, Leistungsaufnahme von Pumpen und Mischern usw.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><b><strong>Power-Law-Modell<\/strong><\/b><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">wobei <b><i>K<\/i><\/b> der Konsistenzindex (consistency index) und <b><i>n<\/i><\/b> der Str\u00f6mungsverhaltensindex (flow behaviour index) ist.<\/p>\n<p>[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row][et_pb_column type=&#8220;4_4&#8243;][et_pb_text _builder_version=&#8220;3.21&#8243;]<\/p>\n<h3>Viskoelastische Fl\u00fcssigkeit<\/h3>\n<p>[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=&#8220;3.21&#8243;]<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Wenn eine <b>viskoelastische Fl\u00fcssigkeit<\/b> verformt wird, weist sie gleichzeitig viskose Eigenschaften (die einer Fl\u00fcssigkeit eigen sind) und elastische Eigenschaften (die einem Feststoff eigen sind) auf. Dieses Verhalten tritt in der Regel bei <b>Fl\u00fcssigkeiten makromolekularer Natur<\/b> auf, d. h. bei Fl\u00fcssigkeiten mit hohem Molekulargewicht. Das hei\u00dft, sie verh\u00e4lt sich zwischen einer idealen Newtonschen Fl\u00fcssigkeit und einem idealen Feststoff.<\/p>\n<p>[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][\/et_pb_section][et_pb_section bb_built=&#8220;1&#8243; fullwidth=&#8220;off&#8220; specialty=&#8220;off&#8220; prev_background_color=&#8220;#000000&#8243;][et_pb_row][et_pb_column type=&#8220;4_4&#8243;][et_pb_text _builder_version=&#8220;3.21&#8243;]<\/p>\n<h4 style=\"text-align: center;\">Technische Dokumentation zu unseren Rohrw\u00e4rmetauschern<\/h4>\n<p>[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row][et_pb_column type=&#8220;4_4&#8243;][et_pb_blog _builder_version=&#8220;3.17.6&#8243; posts_number=&#8220;3&#8243; include_categories=&#8220;33&#8243; show_author=&#8220;off&#8220; show_date=&#8220;off&#8220; show_pagination=&#8220;off&#8220; fullwidth=&#8220;off&#8220; use_overlay=&#8220;on&#8220; hover_overlay_color=&#8220;rgba(0,0,0,0.47)&#8220; header_level=&#8220;h3&#8243; \/][\/et_pb_column][\/et_pb_row][\/et_pb_section]<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Die Rheologie ist bei der Konstruktion von Lebensmittelanlagen von entscheidender Bedeutung, da die Dimensionierung vieler Elemente stark von dieser \u201eWiderstandsf\u00e4higkeit\u201c abh\u00e4ngt, was insbesondere bei Lebensmitteln von Bedeutung ist: W\u00e4rmetauscher, Rohrleitungen, Ventile, Pumpen, Mischer usw.<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":37888,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[227],"tags":[],"class_list":["post-38807","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-technische-dokumentation-warmetauscher"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/38807"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=38807"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/38807\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":40153,"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/38807\/revisions\/40153"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/37888"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=38807"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=38807"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sacome.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=38807"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}