Please use this persistent identifier to cite or link to this item: doi:10.24405/12476
Title: Messungen der Viskosität des Edelgases Neon mit einem Schwingdrahtviskosimeter und Korrelationen für die Viskosität von Gasen im Nulldichtelimit
Other Titles: Measurements of the Viscosity of the Noble Gas Neon with a Vibrating-Wire Viscometer and Correlations of the Viscosity of Gases in the Limit of Zero Density
Authors: Kochan-Eilers, Ulrike 
Language: de
Keywords: Viskosität;Viskosimeter;Korrelation;Stoffdaten;Neon
Subject (DDC): DDC - Dewey Decimal Classification::600 Technik::620 Ingenieurwissenschaften
Issue Date: 2021
Document Type: Thesis
Abstract: 
Das Edelgas Neon wird als potentielles Arbeitsfluid für Primärthermometer zur direkten
Messung thermodynamischer Temperaturen in Betracht gezogen. Für diese Anwendung
ist die genaue Kenntnis der thermophysikalischen Eigenschaften von Neon
essentiell. Um die Datenlage für dieses Fluid zu verbessern, wurden neue Messungen
der Viskosität und Dichte von Neon mit einem Schwingdrahtviskosimeter mit integrierter
Dichtemessung durchgeführt. Zur Messung der Viskosität wird ein eingespannter
Draht, der sich in einem homogenen Magnetfeld befindet, zu Schwingungen angeregt.
Nach Abschalten der Anregung wird die Schwingung gedämpft und durch magnetische
Induktion eine elektrische Spannung im bewegten Draht induziert. Aus der detektierten
gedämpften harmonischen Schwingung kann die Viskosität bestimmt werden. Das Dichtemessverfahren beruht auf dem Auftriebsprinzip von Archimedes, wobei ein Silizium-
Einkristall-Senkkörper verwendet wurde. Das Viskosimeter wurde aus der ehemaligen
Arbeitsgruppe von E. Vogel in Rostock an die Helmut-Schmidt-Universität in Hamburg
überführt, dort wieder aufgebaut und modernisiert. Zur Kalibrierung der Viskositätssensoren wurden Messungen an Helium bei 293,15 K und unter Drücken von bis zu 30 MPa durchgeführt. Zur Validierung des Viskosimeters wurden an Stickstoff die beiden Isothermen 293,15 K und 423,15 K vermessen. Die Messungen an Neon decken
den Temperaturbereich von 300 K bis 450 K unter Drücken von bis zu 30 MPa ab
und zeigen eine gute Übereinstimmung mit vorhandenen Literaturdaten. Zusätzlich wurde die Viskosität des Edelgases Krypton entlang der Isothermen 298,15 K vermessen. Die
erreichten Messunsicherheiten (95%-Konfidenzintervall) belaufen sich auf 2,5 mK für
die Temperatur, 0,2% für die Viskosität und 0,1% für die Dichte. Zudem wurden Viskositätskorrelationen im Limit von Nulldichte für die Edelgase und Stickstoff basierend
auf hoch genauen theoretisch berechneten Werten entwickelt. Die Korrelationen geben
die theoretisch berechneten Werte innerhalb ihrer Unsicherheit wieder und zeigen ein
physikalisch sinnvolles Extrapolationsverhalten bei hohen und niedrigen Temperaturen.
Organization Units (connected with the publication): Thermodynamik 
DOI: https://doi.org/10.24405/12476
Advisor: Meier, Karsten 
Referee: Richter, Markus
Grantor: HSU Hamburg
Type of thesis: Doctoral Thesis
Exam date: 2021-03-24
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