Inhalt
1. Einleitung
Ziel u. Inhalt der Vorlesung,
Nicht-newtonsches Materialverhalten,
Einfache Beispiele von Strömungen nicht-newtonscher Fluide.
2. Kinematische Konzepte
Beschreibung einer Strömung
- Kartesische Koordinaten; Zylinderkoordinaten; Kugelkoordinaten
- Materieller Punkt
- Lagrangesche Betrachtungsweise
- Eulersche Betrachtungsweise
- Strom-, Bahn- u. Streichlinie
- Lokale Relativkinematik
- Geschwindigkeitsgradient
- Dreh- und Verzerrungsgeschwindigkeit
- Relativer Deformationsgradient
- Eigenschaften von Strömungen
- Materielle Zeitableitung
- eines Skalars und eines Vektors
- Beschleunigungsvektor
Inkompressible Strömungen
- Schichtenströmungen
- Poiseuille-Strömung
- Axiale Ringspalt-Strömung
- Couette-Strömung
- Torsions-Strömungen
- Dehnströmungen
- Planare Dehnströmung
- Uniaxiale Dehnströmung
- Äquibiaxiale Dehnströmung
3. Kontinuumsmechanik
- Kräfte: - Massenkraft/Volumenkraft
- Spannungsvektor, Druck- und Extraspannungen
- Thermodynamischer Druck
- Integrale Bilanzgleichungen
- Masse-
- Energie-
- Impulsbilanz
- Differenzielle Form der Bilanzgleichungen
- Kontinuitätsgleichung (Massebilanz)
- Energiebilanz
- Bewegungsgleichung (Impulsbilanz)
- Konzept des „Einfachen Fluids“
4. (Phenomenologische) Materialtheorie
- Viskositätsfunktion
- Normalspannungsdifferenzen
- Gedächtniseffekte
- Dehnviskositäten
5. Strömungen, die durch die Fließfunktion kontrolliert werden.
- Rohrströmung
- Ebene Schlepp-Druck-Strömung
- Schraubenströmung (Schneckenextruder)
- Dünne Schichten, Schmierfilme
6. Strömungen, die durch die Normalspannungsdifferenzen beeinflusst werden.
- Weissenberg-Effekt
- Strangaufweitung
- Normalspannungseffekte an suspendierten Partikeln
7. Dehnströmungen
- Ziehen eines Fadens (CaBER)
- Dehnen einer Lamelle
- Gasblase mit zeitabhängigen Radien (Pulsierende Blase)
8. Strömungen durch Packungen