The measurement of the material parameters of viscoelastic fluids using a rotating sphere and a rheogoniometer

Summary In this work, measurement of the flow field around a rotating sphere has been used to obtain the material parameters of a second-order Rivlin-Ericksen fluid. Experiments were carried out with a Laser-Doppler anemometer to obtain the velocity distribution and usingGiesekus' analysis, the material parameters for the second-order fluid were obtained.

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Zusammenfassung In dieser Untersuchung wird die Ausmessung des Strömungsfeldes um eine rotierende Kugel dazu verwendet, um die Stoffparameter einer Rivlin-Ericksen-Flüssigkeit zweiter Ordnung zu erhalten. Die Experimente zur Bestimmung der Geschwindigkeitsverteilung werden mit einem Laser-Doppler-Anemometer durchgeführt, und zur Auswertung der Parameter der Flüssigkeit zweiter Ordnung wird eine Analyse vonGiesekus benutzt.

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Notations A₁,A₂ Rivlin-Ericksen tensor - A² Parameter used in eq. [12] - a Radius of the sphere - B Parameter used in eq. [12] - I Unit tensor - m ₀(₁ – ₂)/a², parameter used by ref. (8) - N₁,N₂ First and second normal stress difference - p Isotropic pressure - Radial distance from the centre of the rotating body - S₁,S₂ Stress tensor - v_r,v,v Velocity components in a spherical coordinate system - ₀,₁,₂ Material parameters used in eq. [2] - Shear rate - _a Apparent voscosity - ₀ Zero-shear viscosity - Angle measured from the axis of rotation - Fluid density - Stream function - Shear stress - Angular velocityWith 3 figures