Massenträgheit, Reibung, Zentripetalkraft

Lukas1990 · Gast

Meine Frage:
Hallo, ich sitze bei meiner Bachelorarbeit vor folgendem Problem und versuche dementsprechend die Problemstellung möglichst ausführlich zu bearbeiten:

Ich habe ein hochviskoses Medium (14.000 mPa s). Dieses soll zwischen zwei Scheiben (Durchmesser: 15mm) austreten. Die vordere Scheibe hat auf der Unterseite Nuten und rotiert mit einer mit einer Drehzahl von 10.000 U/min. Angetrieben durch einen Elektromotor. Das Medium wird dementsprechend durch Zentrifugalkraft aus dem Zwischenraum befördert. Die Scheiben werden nicht aufeinander gepresst.

Die Rotationsscheibe besteht aus Aluminium und hat eine Stärke von 5 mm.

Um das notwendige Motordrehmoment zu berechnen brauche ich alle einwirkenden Faktoren. Luftreibung wird vernachlässigt.
Während der Anlaufphase: Beschleunigung auf Betriebsdrehzahl in einer Sekunde und Anlaufdrehmoment.
Sobald das Medium in den Spalt eingeführt wird entsteht eine Zentrifugalkraft.

Die Fragen:
Tritt im Anlauf eine Reibung auf? Zwischen den Platten existiert entsprechend keine Normalkraft.

Im Prozess wirkt die Zentripetalkraft als Reibung auf den Rotationskörper. Wie komme ich in einem solchen Spezialfall an eine Reibkonstante?

Treten weitere Kräfte zu irgendeinem Zeitpunkt auf?

Meine Ideen:
Massenträgheit wird idealisiert für einen Vollzylinder angenommen, da Nuten oder Bohrungen die Massenträgheit ja nur verringern sollten?

Daraus ergibt sich:
J=1/2*m*r^2, m=pi*r^2*h*rho, J=1/2*pi*r^4*h*rho = 0,67 g/cm^3
M=J*alpha mit alpha=delta omega/delta t, omega= 2*pi*n, M=J*2*pi*n/delta t = 7,016*10^-5 Ncm

korrekt?

Weitere Fragen siehe oben.
Vielen Dank!

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 6119 Wohnort: jwd

Wohin tritt das Medium aus?

Es treten folgende Kräfte auf:

1. Interne Reibkraft t zur Überwindung der Zähigkeit des Mediums
2. Reibkraft Platte/Medium
2. Druckkraft auf die Platte, da Aussendruck > Innendruck zwischen den Platten (Bernoulli).

Lukas1990 · Gast

Das Medium tritt zu den Seiten aus.

Was meinst du mit interner Reibkraft und wie wird diese berechnet?
Ist das die Gegenkraft zur Reibkraft auf die rotierende Scheibe Fr=A*eta*dv/dy?

Vielen Dank!