1.1 Allgemeines In der Strömungslehre befassen wir uns mit der Mechanik fluider Medien (Flüssigkeiten und Gase). Dabei verstehen wir unter fluiden Medien Stoffe, die einer Scherbeanspruchung, und sei sie noch so klein, stets durch Bewegung nachgeben. Im Ruhezustand können fluide Medien nur Normalspannungen über tragen. Die "klassische" Technische Strömungslehre betrifft im wesent lichen fluide Medien, deren Widerstand gegenüber einer Scher beanspruchung entweder verschwindend klein ist ("ideale Fluide") oder zähe Medien, deren Widerstand sich proportional zur Schergeschwindigkeit verhält ("Newtonsche Medien"). Berücksichtigt man dieses Fließverhalten in der Bewegungs gleichung, so erhält man im Fall idealer Fluide die Eulersche, im Fall der newtonschen Fluide die Navier-Stokesschen Glei chungen. Für bestimmte, mehr oder weniger einfache Strömungs fälle sind analytische Lösungen dieser Gleichungen bekannt. Nun hat man es in den technischen Anwendungen, insbesondere in der Verfahrenstechnik, häufig mit zähen Fluiden zu tun, deren Fließverhalten in oft komplizierter Weise von der einfachen, das newtonsche Fluid charakterisierenden Proportionalität zwischen Scherspannung und Schergeschwindigkeit abweicht. Das Fließverhalten solcher Medien heißt ganz allgemein "nicht newtonisch"; man spricht dann von nicht-newtonschen Fluiden. Dazu gehören Polymerschmelzen, Polymerlösungen, Glasschmelzen, Farben, Lacke, Elastomere, Wachse, Öle, Fette sowie vielerlei Emulsionen und Suspensionen. Besonderes Interesse gilt in neuerer Zeit biologischen Flüssigkeiten, wie z.B. Blut, Gelenkflüssigkeiten, Sputum, Proteinlösungen.
Aktualisiert: 2023-07-03
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Aktualisiert: 2023-07-02
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Aktualisiert: 2023-07-02
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Aktualisiert: 2023-07-02
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Der erfolgreiche Einsatz eines fließfähigen Baustoffes hängt maßgeblich von den Eigenschaften des frischen Materials ab. Dabei ist die rheologische Fließgrenze für die Beurteilung der z.T. konkurrierenden Anforderungen hinsichtlich Fließvermögen, Suspensionsstabilität und Entlüftungsfähigkeit von hoher Relevanz.
Experimentelle und numerische Untersuchungen zur Abbildung ebener Strömungszustände mit dem Simulationsprogramm OpenFOAM® zeigen, dass die für das Stoffgesetz nach Bingham erforderlichen Parameter (Fließgrenze, Dichte usw.) messtechnisch bestimmt werden können.
Die Durchführung von physikalischen Versuchen zum Aufstiegsverhalten von Luftblasen in fließfähigen Baustoffen erfordert die Entwicklung einer angepassten Technik und das neu konzipierte Mehrphasenrheometer ermöglicht unter Verwendung des Sonografieverfahrens die bildanalytische und messtechnische Auswertung der Bewegung von Blasen. Damit können Strömungsvorgänge charakterisiert und somit die Wirkung der maximalen bzw. minimalen Fließgrenze auf den Aufstiegsvorgang gezeigt werden.
Ergänzende numerische Analysen der räumlichen Strömungsprozesse bei der Entlüftung zeigen, dass für eine hinreichend genaue Darstellung des Blasenaufstieges zusätzliche Annahmen getroffen werden müssen. Die Korrelation von Simulationsergebnissen mit physikalischen Versuchen kann nur durch eine deutliche Anpassung des Parameters Fließgrenze erzeugt werden. Vor diesem Hintergrund erweist sich ein analytischer Ansatz auf der Grundlage von messbaren Materialparametern als geeignet, um diese Strömungsvorgänge nachzuvollziehen. Ein Modell zur rechnerischen Ermittlung des Grenzdurchmessers einer ruhenden Luftblase zeigt eine eindeutige Abhängigkeit von der maximalen Fließgrenze als Stoffparameter des umgebenden Materials.
Aktualisiert: 2021-04-15
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Aktualisiert: 2022-03-09
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Aktualisiert: 2023-02-03
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1.1 Allgemeines In der Strömungslehre befassen wir uns mit der Mechanik fluider Medien (Flüssigkeiten und Gase). Dabei verstehen wir unter fluiden Medien Stoffe, die einer Scherbeanspruchung, und sei sie noch so klein, stets durch Bewegung nachgeben. Im Ruhezustand können fluide Medien nur Normalspannungen über tragen. Die "klassische" Technische Strömungslehre betrifft im wesent lichen fluide Medien, deren Widerstand gegenüber einer Scher beanspruchung entweder verschwindend klein ist ("ideale Fluide") oder zähe Medien, deren Widerstand sich proportional zur Schergeschwindigkeit verhält ("Newtonsche Medien"). Berücksichtigt man dieses Fließverhalten in der Bewegungs gleichung, so erhält man im Fall idealer Fluide die Eulersche, im Fall der newtonschen Fluide die Navier-Stokesschen Glei chungen. Für bestimmte, mehr oder weniger einfache Strömungs fälle sind analytische Lösungen dieser Gleichungen bekannt. Nun hat man es in den technischen Anwendungen, insbesondere in der Verfahrenstechnik, häufig mit zähen Fluiden zu tun, deren Fließverhalten in oft komplizierter Weise von der einfachen, das newtonsche Fluid charakterisierenden Proportionalität zwischen Scherspannung und Schergeschwindigkeit abweicht. Das Fließverhalten solcher Medien heißt ganz allgemein "nicht newtonisch"; man spricht dann von nicht-newtonschen Fluiden. Dazu gehören Polymerschmelzen, Polymerlösungen, Glasschmelzen, Farben, Lacke, Elastomere, Wachse, Öle, Fette sowie vielerlei Emulsionen und Suspensionen. Besonderes Interesse gilt in neuerer Zeit biologischen Flüssigkeiten, wie z.B. Blut, Gelenkflüssigkeiten, Sputum, Proteinlösungen.
Aktualisiert: 2023-01-29
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Klebstoffe und thixotrope Massen" ist ein Lehrbuch über Klebstoffe. Beigelegt ist eine CD zur Berechnung der fünf thixotropen Konstanten aus einer Viskositätsmessung und zur Berechnung von Fließgrenze, Standfestigkeit, Verlustwinkel, Klebrigkeit, Anzahl verhängter Polymere und Gleitebenenspannung aus einem erweiterten Ausschwingversuch an Klebstoff-Fugen.
Aktualisiert: 2020-01-28
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Aktualisiert: 2023-04-04
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1.1 Allgemeines In der Strömungslehre befassen wir uns mit der Mechanik fluider Medien (Flüssigkeiten und Gase). Dabei verstehen wir unter fluiden Medien Stoffe, die einer Scherbeanspruchung, und sei sie noch so klein, stets durch Bewegung nachgeben. Im Ruhezustand können fluide Medien nur Normalspannungen über tragen. Die "klassische" Technische Strömungslehre betrifft im wesent lichen fluide Medien, deren Widerstand gegenüber einer Scher beanspruchung entweder verschwindend klein ist ("ideale Fluide") oder zähe Medien, deren Widerstand sich proportional zur Schergeschwindigkeit verhält ("Newtonsche Medien"). Berücksichtigt man dieses Fließverhalten in der Bewegungs gleichung, so erhält man im Fall idealer Fluide die Eulersche, im Fall der newtonschen Fluide die Navier-Stokesschen Glei chungen. Für bestimmte, mehr oder weniger einfache Strömungs fälle sind analytische Lösungen dieser Gleichungen bekannt. Nun hat man es in den technischen Anwendungen, insbesondere in der Verfahrenstechnik, häufig mit zähen Fluiden zu tun, deren Fließverhalten in oft komplizierter Weise von der einfachen, das newtonsche Fluid charakterisierenden Proportionalität zwischen Scherspannung und Schergeschwindigkeit abweicht. Das Fließverhalten solcher Medien heißt ganz allgemein "nicht newtonisch"; man spricht dann von nicht-newtonschen Fluiden. Dazu gehören Polymerschmelzen, Polymerlösungen, Glasschmelzen, Farben, Lacke, Elastomere, Wachse, Öle, Fette sowie vielerlei Emulsionen und Suspensionen. Besonderes Interesse gilt in neuerer Zeit biologischen Flüssigkeiten, wie z.B. Blut, Gelenkflüssigkeiten, Sputum, Proteinlösungen.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Aktualisiert: 2023-04-04
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