Quelltext der Seite Pinch-Effekt (Strömungslehre)

Als '''Pinch-Effekt''' (engl.: ''to pinch'', dt. ‚kneifen‘) wird ein Phänomen aus der [[Strömungslehre]] bezeichnet, das unter anderem in der [[Membrantechnik]] von Bedeutung ist.

Mark C. Porter vermutete als erster, dass der sogenannte Pinch-Effekt (mit unter auch Tubular-Pinch-Effekt) für den Rücktransport abgetrennter Partikel von der Membran in die Kernströmung verantwortlich ist. 1956 wurde von G. Segré und A. Silberberg bei der Arbeit mit verdünnten [[Suspension (Chemie)|Suspensionen]] kugelförmiger Partikel in Rohrleitungen erstmals dieser Effekt nachgewiesen. Beim Durchströmen selbiger wanderten die Partikel scheinbar weg von Rohrwand und Rohrachse und erreichten ein Gleichgewicht in einer exzentrischen radialen Position.
[[Datei:Pinch-Effekt (Rohr) DE.svg|miniatur|Radiale Verteilung der Partikelkonzentration c in einem durchströmten Rohr]]
Wenn
{| class="wikitable hintergrundfarbe-basis rahmenfarbe1"
|-
|<math>v_p</math> ||radiale Geschwindigkeitskomponente eines Partikels
|-
|<math>d_T</math> ||Rohrdurchmesser
|-
|<math>d_p</math> ||Partikeldurchmesser
|-
|<math>r^*</math> ||Gleichgewichtsradius
|-
|<math>w^*</math> ||mittlere Strömungsgeschwindigkeit
|-
|<math>Re</math> ||[[Reynolds-Zahl]]
|-
|<math>r</math> ||Radius
|}

dann liegt dem Pinch-Effekt folgende Beziehung zu Grunde:
:<math>v_\text{p}=0{,}17 \cdot w^* \cdot Re \cdot {\left( \frac{d_\text{p}}{d_\text{T}} \right)} ^{2{,}84} \cdot \frac{2r}{d_\text{T}}\cdot \left(1 - \frac{r}{r^*}\right)</math>

Dieser Effekt ist in der [[Membrantechnik]] bei [[Tangentialflussfiltration]]en und vor allem bei der [[Dialyse]] von Bedeutung. Er spielt besonders bei Partikeln ab einem Durchmesser von 5&nbsp;µm und [[Laminare Strömung|laminaren Strömungsverhältnissen]] eine Rolle und verlangsamt den Prozess der [[Filterkuchen]]bildung, was die Standzeiten verlängert und die Filtrierleistung auf Dauer hoch hält.

== Literatur ==
* {{Literatur|Autor=Munir Cheryan|Titel=Handbuch Ultrafiltration|Verlag=B. Behr’s Verlag GmbH&Co|ISBN=3-925673-87-3|Jahr=1990}}
* Meyers Lexikon online 2.0
* {{Literatur|Autor=Siegfried Ripperger|Titel=Berechnungsansätze zur Crossflow-Filtration|Sammelwerk=Chemieingenieurtechnik|Band=65|Nummer=5|Jahr=1993|Seiten=533–540|DOI=10.1002/cite.330650506}}
* {{Literatur|Autor=G. Segré, A. Silberberg|Titel=Behaviour of Macroscopic Rigid Spheres in Poiseuille Flow. Part 1. Determination of Local Concentration by Statistical Analysis of Particle Passages Through Crossed Light Beams|Sammelwerk=Journal of Fluid Mechanics Digital Archive|Band=14|Jahr=1962|Seiten=115–135}}
* {{Literatur|Autor=G. Segré, A. Silberberg|Titel=Behaviour of Macroscopic Rigid Spheres in Poiseuille Flow. Part 2. Experimental Results and Interpretation|Sammelwerk=Journal of Fluid Mechanics Digital Archive|Band=14|Jahr=1962|Seiten=136–157}}

[[Kategorie:Strömungsmechanik]]
[[Kategorie:Rohrleitungstechnik]]
[[Kategorie:Membrantechnik]]