Potenzgesetz (Flüssigkeit)
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In den Stoffgesetzen der Rheologie (Fließgesetze) werden oft nichtlineare Näherungsansätze nach Potenzgesetzen gemacht, um das Verhalten auch Nicht-Newtonscher Flüssigkeiten beschreiben zu können.
1: dilatantes Fluid
2: Newtonsche Fluid
3: Scherverdünnendes (pseudoplastisches) Fluid
4: Bingham-plastisches Fluid
5: Casson-plastisches Fluid
Das allgemeine Potenzgesetz, auch Herschel-Bulkley-Beziehung genannt, lautet:
- <math>\tau = \tau_o + k \cdot \dot \gamma^n</math>
mit der Fließgrenze <math>\tau_o</math>.
Mit den Parameter <math>\tau_o = 0</math> erhält man das zweiparametrige Fließgesetz nach Ostwald und de Waele:
- <math>\tau = k \cdot \dot \gamma^n</math>,
dabei sind:
- <math>\tau </math>: Schubspannung (siehe Spannung (Mechanik))
- k: Konsistenz
- <math>\dot \gamma</math>: Schergeschwindigkeit
- n: Fließexponent oder Fließindex; er charakterisiert die Abweichung vom Newtonschen Verhalten:
- n > 1: dilatant (Scherverzähung)
- n = 1: Newtonsch
- n < 1: strukturviskos (Scherentzähung) bzw. pseudoplastisch.