TY  - THES
T1  - Viskoelastische Polymerlösungen in Scher-, Dehnungs- und rotationsfreier Strömung
A1  - Zell,Andreas Michael
Y1  - 2010/03/10
N2  - Das zentrale Thema dieser Arbeit ist die Untersuchung einer rotationsfreien Strömung im Taylor-Couette System. Diese besondere Form der Strömung wurde aus dem zirkularen Couette Fluss mit Hilfe des Prinzips, dass beliebige Strömungen in die Teile Rotation und Dehnung aufgeteilt werden können, gewonnen, um dann mit verschiedenen Mitteln analysiert zu werden. Dabei wurden zunächst die ngrundlegenden Eigenschaften der Strömung in einem viskoelastischen Modellsystem analytisch berechnet. Zur weiterführenden Beschreibung wurden zusätzlich numerische Kalkulationen zur Separation zweier infinitesimal kleiner Fluidvolumen im Fluss aufgestellt. Durch die sukzessiv aufgebauten experimentellen Untersuchungen mit verschieden gearteten viskoelastischen Flüssigkeiten wurde die Charakterisierung der rotationsfreien zirkularen Couette Strömung komplettiert. Zu diesen Analysen zählten auch Referenzexperimente in Scher- bzw. Dehnungsströmungen, deren fundamentale Resultate genutzt werden konnten um ein tiefgreifendes Verständnis für das Verhalten der verwendeten Polymerlösungen unter dem Einfluss der verschiedenen Strömungsformen zu gewinnen. Insbesondere konnte durch die experimentelle Bestimmung der Grenzen zur elastischen Instabilität der Polymerlösungen ein makroskopisch auftretender Effekt mit den materialspezifischen Normalspannungen verknüpft werden. Die Kombination der analytischen, numerischen und experimentellen Ergebnisse führte zur Schlussfolgerung, dass die vorgestellte rotationsfreie Strömungsform die charakteristischen Eigenschaften von viskoelastischen Flüssigkeiten nicht anspricht. Dennoch stellt der untersuchte Fluss mit seiner fehlende Rotationskomponente eine Besonderheit in einem strömungsdynamischen Bezug dar, die sowohl vom planaren Dehnungsfluss als auch vom einfachen Scherfluss unterschieden werden muss.
KW  - Polymere
KW  - Makrorheologie
KW  - Rheologie
KW  - Direkte numerische Simulation
KW  - Rotationsströmung
KW  - Nichtnewtonsche Strömung
KW  - Instabile Strömung
CY  - Saarbrücken
PB  - Universitäts- und Landesbibliothek
AD  - Postfach 151141, 66041 Saarbrücken
UR  - http://scidok.sulb.uni-saarland.de/volltexte/2010/2886
ER  -