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10 Einfluß der Mischungskonstanten C

Im Modell 1 erscheint mit der Mischungskonstanten C eine neue Stoffkonstante, die das Mengenverhältnis zwischen flüssiger und gasförmiger Phase angibt. Man könnte sie für das jeweilige Öl unter verschiedenen Betriebsbedingungen experimentell bestimmen und entsprechend in der Berechnung berücksichtigen.

Im folgenden Berechnungsbeispiel (Bild 28, 29) wurde die Mischungskonstante C im großen Intervall 0=<0=<0,5 variiert, um ihren Einfluß auf die Druckentwicklung und Ölverteilung im Lager zu ermitteln. bei kleinen Mischungskonstanten c nähert sich der Druckverlauf p(x) und der Verlauf des örtlichen Füllungsgrades f(x) denen von Modell 2. Bei großen Mischungskonstanten verwischen sich die Übergänge zwischen Druckberg und Unterdruckgebiet immer mehr. Im gesamten Intervall zeigt sich jedoch nur ein geringer Einfluß auf die Tragfähigkeit. Das wird auch bestätigt durch Experimente von Carl [13]. Er beschreibt Versuche mit künstlich verschäumtem Öl, bei denen sich durch die Verschäumung keine Tragfähigkeitsverluste zeigten.

Damit entfällt die Mischungskonstante C als zusätzlich zu bestimmende Stoffkennzahl, was die Arbeit mit dem Modell erleichtert. Die Mischungskonstante C spielt eine Rolle im Druck-Volumen-Gesetz des Gemischs


oder

Da der konkrete Wert für C nicht entscheidend ist, ist auch gezeigt, daß es bei diesem Zusammenhang zwischen Druck und Volumen nur auf den qualitativ richtigen Verlauf ankommt. Damit ist auch begründet, daß es egal ist, welche Zustandsänderung für die Gasblasen angenommen wird und deshalb die mathematisch einfachere isotherme Zustandsänderung gerechtfertigt ist.

Wenn man davon ausgeht, daß die Gasphase im Schmiermittel bei Umgebungsdruck 10 Vol.% nicht überschreitet, so liegt die Konstante C allgemein unter 0,1 Sehr kleine Mischungskonstanten führen aber bei großen Schrittweiten und hohen Exzentrizitäten leicht zu numerischen Instabilitäten, die bereits oben erwähnt wurden (Abschnitt 9.3). Hier ist es möglich, die Instabilität zu beseitigen, indem man C vergrößert. Dabei entstehen keine nennenswerten Fehler in der Tragfähigkeit.

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