Turbulente Vermischung ebener Heißluftstrahlen

Zusammenfassung Auf der Grundlage eines vom Verfasser in einer vorangegangenen Arbeit aufgestellten Gleichungssystem für turbulente Strömungen von Gasen stark veränderlicher Dichte wird die turbulente Vermischung ebener Heißluftstrahlen, die zunächst durch eine Scheidewand getrennt sind und sich dann in einem Winkelraum mischen, berechnet. Die Lösung des nichtlinearen Gleichungssystems erfolgt mittels eines Iterationsformalismus. Berechnet werden die Verteilungen der Geschwindigkeit und der Temperatur für eine Reihe von Parametern der Geschwindigkeits- und Temperaturdifferenz. Es resultiert, daß der Winkelraum der Mischung sich mit wachsender Temperaturdifferenz zum heißeren Strahl hin dreht. Weiterhin ergibt sich, daß der Zustrom zum Mischungsraum sich beim Überschreiten der Schwelle gleicher Impulsströmungen beider Strahlen in einen Abstrom wandelt. Der Vergleich mit vorliegenden Messungen an Heißluftstrahlen in bewegter Luft ergibt für die Temperaturverteilungen gute Übereinstimmung sowohl hinsichtlich der Mischbreite wie auch des Verhältnisses von Außen- zu Innenwinkel. Hinsichtlich der letztgenannten Charakteristik ist für die Geschwindigkeitsverteilungen befriedigende Übereinstimmung erst bei Einführung eines effektiven Düsenradius, der dem Impulsverlust der Strömung an der Düsenwandung Rechnung trägt, zu erzielen.     

Turbulente Ausbreitung eines runden Heißluftstrahls in ruhender Außenluft

Zusammenfassung Es werden die Geschwindigkeits- und Temperaturfelder der turbulenten Ausbreitung von Heißluftstrahlen in ruhender Außenluft für den Kernbereich des Düsenstrahls berechnet. Grundlage der Rechnung bildet das vom Verf. in einer vorangehenden Arbeit (Ing.-Arch. 20) aufgestellte Gleichungssystem, das mittels eines Fortsetzungsverfahrens gelöst wird. Der Vergleich mit der Messung ergibt gute Übereinstimmung.     

Zur Berechnung der Filmverdunstung von Kohlenwasserstoffen in einem Heißluftstrom

The results of an analytical approximation method to predict the film vaporization are compared with the predictions of a finite difference method of Hermitian type. The analytically estimated rate of vaporization of different hydrocarbons, which is the most important value for practical applications, deviates only a few percents from the numerically estimated value.

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Zur Berechnung der Filmverdunstung von Kohlenwasserstoffen in einem Heißluftstrom

Zusammenfassung Es wird ein Näherungsverfahren zur Berechnung der Filmverdunstung dargestellt, bei dem eine vollständige Lösung der miteinander gekoppelten Grenzschichtgleichungen entfallt. Die nach dieser analytischen Methode ermittelte Verdunstung verschiedener Kohlenwasserstoffe wird mit Werten verglichen, die nach einem Differenzenverfahren vom Hermiteschen Typ berechnet wurden. Es zeigt sich, daß die analytisch berechnete Verdunstungsrate, die für praktische Anwendungen wichtigste Größe, nur wenige Prozent von dem numerisch ermittelten Wert abweicht.

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Formelzeichen c _ew Konzentrationsdifferenz c_1e -c _1w - c _i Massenkonzentration der Komponentei - c_p, c_pi spezifische Wärmekapazität bei konstantem Druck des Gemisches — der Komponentei - D ₁₂ binärer Diffusionskoeffizient - f dimensionslose Stromfunktion - f dimensionslose Geschwindigkeit - g () allgemeine Funktion - m ₁ Massenstromdichte der Komponente 1 - m ^* dimensionslose Massenstromdichte, G1. (4.8) - M, M_i Molgewicht, — der Komponentei - P, P _i Druck, Partialdruck der Komponentei - Pr Prandtlzahl,C _p/ - q Wärmestromdichte - r ₁ Verdampfungswärme - R allgemeine Gaskonstante - Sc Schmidtzahl/D ₁₂ - T absolute Temperatur - u Geschwindigkeitskomponente inx-Richtung - v Geschwindigkeitskomponente iny-Richtung - x Längskoordinate - y Querkoordinate - z dimensionslose Konzentration - dimensionslose Funktion/ _{e e} - transformierte Koordinatey - dimensionslose Temperatur (T-T _w)/(T_e-T_w) - Wärmeleitfähigkeit des Gemisches - Zähigkeit des Gemisches - transformierte Koordinate - Dichte des Gemisches - Stromfunktion Indizes e am Außenrand der Grenzschicht - i Stoffi - w an der Filmoberfläche - 1, 2 Komponente 1, 2 - () Ableitung ()/ _n      

Turbulente Strömungen in divergenten Kanälen

Zusammenfassung Die theoretische Behandlung turbulenter Grenzschichtströmungen mit mittlerem und starkem Druckanstieg erfordert die Berücksichtigung des Einflusses des Druckgradienten bis zur Wand hin. Unter Zugrundelegung des Prandtlschen Schubspannungsansatzes wird als Verallgemeinerung des logarithmischen Geschwindigkeitsgesetzes ein Wandgesetz abgeleitet, das diesem Einfluß in Wandnähe Rechnung trägt. Die empirischen Koeffizienten des Wandgesetzes sind die beiden empirischen Koeffizienten des logarithmischen Gesetzes und vom Druckgradienten der Strömung unabhängig. Das Wandgesetz kann unter Umständen dazu dienen, die Wandschubspannung aus der experimentellen Geschwindigkeitsverteilung in Wandnähe zu bestimmen.Der theoretischen Untersuchung turbulenter Strömungen in ebenen Diffusoren werden die bekannten Messungen Nikuradses zugrunde gelegt. Es zeigt sich, daß bereits mittels des Wandgesetzes Druckgradient, Wandschubspannung und Geschwindigkeitsverteilung für mittleren Druckanstieg in brauchbarer Näherung berechnet werden können. Methodisch wird dabei so vorgegangen, daß die Geschwindigkeitsverteilung über der gesamten Breite der Kanalströmung durch das Wandgesetz approximiert wird. Wandschubspannung und Druckgradient werden dann mittels des Impulssatzes und einer äußeren Randbedingung bestimmt.Eine brauchbare Wiedergabe der experimentellen Werte auch für starken Druckanstieg erzielt man, wenn man als approximierende Funktion eine analytische Weiterentwicklung des Wandgesetzes ins Innere der Grenzschichtströmung hinein benutzt. Diese analytische Weiterentwicklung ist charakterisiert durch Berücksichtigung der Trägheitskräfte in erster Näherung und Berücksichtigung des Vorganges der turbulenten Mischung in zweiter Näherung, d. h. Einbeziehung des zweiten Gliedes der Taylorentwicklung der Mischungswegfunktion in die Rechnung. Der dabei auftretende dritte empirische Koeffizient erweist sich als vom Druckgradienten unabhängig und ist darüber hinaus als universelle Konstante anzusehen.     

Messung der Wärmeleitfähigkeit von R115 bei hohen Drücken nach der Heißdraht-Methode

Zusammenfassung Es wird eine am Institut entwickelte und gebaute Meßapparatur beschrieben und es werden die mit ihr erzielten Ergebnisse gezeigt. In Vorversuchen mit Toluol bei Atmosphärendruck wurde sehr gute Übereinstimmung mit einer in der Literatur angegebenen Standard-Referenzkurve erzielt und eine Genauigkeit von ± 1.6% erreicht.Die Wärmeleitfähigkeit für das Kältemittel R115 (kritische Datent _k = 80,0°C;p _k = 31,26 bar; _k = 591 kg/m³) wurde in den Bereichen 16 <t < 96°C; 2 <p < 80 bar; 13 < < 1400 kg/m³ gemessen.In der Nähe des kritischen Zustandes zeigt sich deutlich die Anomalie der Wärmeleitfähigkeit. Die Basiswärmeleitfähigkeit _B wurde ermittelt, sie ist als Gleichung angegeben. Für das kritische Gebiet ist der Höchstwert des Zusatzanteils _k ebenfalls als Gleichung angegeben.Eine einfache lineare Beziehung erhält man für die Wärmeleitfähigkeit von flüssigem R115 im Sättigungszustand.Der Vergleich mit Meßwerten mehrerer anderer Autoren ist zum Teil gut.

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Measurement of the thermal conductivity of R115 at high pressures using the transient hot-wire method

An apparatus is described which was designed and built in our Institute; results obtained with it are reported. In preliminary experiments with Toluene at atmospheric pressure very good agreement was achieved with a standard reference curve from literature, an accuracy of ± 1.6% was reached.The thermal conductivity of refrigerant 115 (critical datat _k = 80,0°C;p _k = 31,26 bar; _k = 591 kg/m³) was measured within the region 16 <t < 96°C; 2 <p < 80 bar; 13 < < 1400 kg/m³. In the vicinity of the critical state, the anomaly in thermal conductivity is clearly observed. The background contribution _B was determined and is given in an equation. For the critical enhancement _k the maximum values are also presented in an equation.A simple linear equation can represent the thermal conductivity for liquid R115 in saturation. Comparison with the results of other authors is good for only some.

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Formelzeichen a Temperaturleitfähigkeita=/ c _p - c _p spezifische Wärmekapazität - I elektrischer Strom - L Länge der Drähte - p Druck - Wärmestromedichte pro Meter - r Koordinate - r _D Radius des Drahtes - r _i Innenradius der Meßzelle - R elektrischer Widerstand - t, T Temperatur - U Spannung - Temperaturkoeffizient - Differenz - Übertemperatur des Drahtes =t()–t _a - Wärmeleitfähigkeit - Eulersche Konstante (=0,5772 ...) - Dichte - Zeit Indices o Anfangswert - k kritischer Zustand     

Auswanderungserscheinungen in Schwingungsmeßgeräten

Zusammenfassung DrehschwingungsfÄhige Systeme wie Schwingweggeber oder Drehspul-systeme in elektrischen Me\gerÄten können unter der Wirkung von Erschütterungen sehr hoher Frequenz erzwungene Schwingungen um andere Mittellagen als ihre statischen Sollagen ausführen. Dieses PhÄnomen ist seit langem als Auswanderungserscheinung bekannt, und man hat das Verhalten des erschütterten Schwerependels hÄufig zum VerstÄndnis dieser Erscheinung herangezogen. Da aber das Schwerependel als Rückstellkraft allein die Schwerkraft besitzt, für den Schwingweggeber die Rückstellung jedoch durch eine Feder erfolgt und die Schwerkraft in anderem Sinne in das KrÄftespiel eingreift, wurde zur Berechnung der Auswanderungserscheinungen eine erweiterte Theorie entwickelt. Die notwendig nichtlineare Rechnung erfa\t eine Rückstellung durch eine Spiralfeder, wobei jedoch in der Rechnung von den Schwingungseigenschaften dieses Federkontinuums abgesehen wird. Die Untersuchung des dann verbleibenden nichtlinearen Schwingungsproblemes mit einem Freiheitsgrad und die anschlie\ende StabilitÄtsuntersuchung verwendet Ähnlich einem Vorschlag von K. L. Stellmacher direkte FourieransÄtze und bestimmt die Koeffizienten durch eine nachfolgende Störungsentwicklung. Die Mittellagen ₀ der ausgewanderten Schwingungen und die StabilitÄt dieser Schwingungen werden abhÄngig von der IntensitÄt ( nach (24)) der Erschütterung angegeben. WÄhrend sich der Einflu\ hinreichend kleiner höherer Harmonischer in der Erschütterungsfunktion als nicht wesentlich erwiesen hat, ist ein etwaiger Federaufzugsfehler von bestimmendem Einflu\ auf den stabilen Einsatzbereich des GerÄtes und den Verlauf der Auswanderung. Einige Versuchsreihen bestÄtigen diese wesentliche AbhÄngigkeit der Auswanderungserscheinung von den etwa vorhandenen Einbauungenauigkeiten der Feder auch experimentell.     

Über die Ausbreitung kreiszylindrischer Wirbel in zähen (viskosen) Flüssigkeiten

Ohne Zusammenfassung     

Bildung orientierter Randschichten in Spritzgußplatten aus Polypropylen

Zusammenfassung An 2 mm dicken unter verschiedenen Bedingungen spritzgegossenen Platten aus zwei Polypropylentypen mit unterschiedlicher Molmassenverteilung wird durch Messung der optischen Doppelbrechung die Dicke der hochorientierten Randschichten bestimmt. Durch solche Messungen an Platten, die mit und ohne Nachdruck gespritzt wurden, lassen sich die während der Füllphase von den während der Nachdruckphase entstandenen Orientierungsanteilen trennen. Möglichkeiten der theoretischen Berechnung der Randschichtdicke werden diskutiert.Hieraus ergibt sich, daß die hochorientierten Randschichten bereits während des Füllvorganges entstehen und deren Dicke vermutlich durch die Konkurrenz zwischen scherinduzierter Kristallisation und Relaxation bestimmt wird. Beim Spritzen ohne Nachdruck kann die Schmelze in der Mitte der Platte zwischen den Randschichten relaxieren und stark unterkühlt werden, bevor sie kristalliert, wie durch zusätzliche Messungen nachgewiesen wurde.

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The thickness of highly oriented skin layers is determined on 2-mm-thick plates injected under different processing conditions by birefringence measurements. Two technical polypropylene types of different molar mass distributions are used. Measurements on samples injected with and without pressure hold after filling make it possible to decide between chain orientation caused during injection and chain orientation caused by the pressure hold after filling. Different models for the calculation of the oriented layer thickness are discussed.The results reveal that the highly oriented skin layers are already formed during the filling phase and that thickness is probably determined through the opposing development of stress-induced crystallization and relaxation. Further measurements indicate that at the injection molding without pressure hold after filling, the melt can relax between the skin layers and can be strongly supercooled before it crystallizes.

Erweiterte Fassung eines Vortrages anläßlich des Hamburger Symposiums Rheologie makromolekularer Stoffe, 18.–22. 9. 1986     

Stoßwellen in Gas-Partikel-Gemischen mit Massenaustausch zwischen den Phasen

Zusammenfassung Die Nichtgleichgewichts-Austauschprozesse, die in einem Gas-Partikel-Gemisch hinter einer Stoßwelle ablaufen, werden in dieser Arbeit untersucht. Sie werden sowohl mit den Erhaltungsgleichungen für zwei interaktive Kontinua als auch mit den vereinfachten Gleichungen für Einzelpartikel in einem Gaskontinuum beschrieben. Der besondere Akzent liegt auf den Transportvorgängen sehr kleiner Partikel, die im Übergangsbereich zwischen Kontinuumsbedingungen und freier Molekülströmung stattfinden. Sie werden durch einfache Knudsenzahlansätze berücksichtigt. Beispiele zeigen die Geschwindigkeits-, Temperatur- und Partikelgrößenrelaxation hinter Stoß-wellen in Argon mit DOP-Tröpfchen und mit festen NaCl-Salzpartikeln.

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Shock waves in gas-particle mixtures with mass transfer between the phases

The nonequilibrium transfer processes, which take place in a gas-particle mixture behind shock waves, are investigated in this study. They will be described both by the conservation equations of two interactiv continua and by the simplified equations of a single particle in a gas continuum. The special accent is on exchange processes of very small particles, which take place in the transition regime between continuum and free molecular conditions. They are taken into account by simple Knudsen number corrections. Examples show the velocity, the temperature and the particle size relaxation behind shock waves in argon containing DOP droplets or solid NaCl particles.

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Die Arbeit entstand im Rahmen des Sonderforschungsbereiches SFB 209 Stoff- und Energietransport in Aerosolen der Universität — GH — Duisburg. Die Autoren danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die finanzielle Unterstützung     

Bestimmung der Spiegelbewegungen in einem Wasserschloß mittels nomographischer Hilfsmittel

Ohne Zusammenfassung     

Effiziente Erdbebenberechnung einfacher Sekundärstrukturen in großen Bauwerken

Übersicht Die Erdbebenberechnung von Sekundärstrukturen wie Maschinen und Rohrsystemen, die in große Bauwerke eingebaut werden, ist mit den üblichen Zeitintegrationsverfahren sehr aufwendig. Das hier vorgeschlagene Verfahren beruht auf der modalen Synthese, bei der das Hinzufügen einer Sekundärstruktur zu einer Primärstruktur mittels einer Rang-1-Änderung des ursprünglichen Matrizeneigenwertproblems erfaßt wird. Damit können die Schwingungsantwort und auch Stockwerksantwortspektren von einfachen Sekundärstrukturen in beliebiger Lage mit beliebiger Masse und Steifigkeit bestimmt werden. Das verwendete Antwortspektrenverfahren berücksichtigt außerdem die Interaktion zwischen Eigenformen mit nahe beieinanderliegenden Frequenzen. Abschließend werden mit Hilfe eines Rechenprogramms Beispiele für übliche Hochbauten vorgestellt.

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Efficient analysis of simple secondary structures in large buildings under earthquake excitation

Summary Time history analysis of secondary structures like machinery or piping systems in large buildings under earthquake excitation is in general very costly. The procedure proposed in this study is based on the modal synthesis method. Then the addition of a secondary structure with a single degree of freedom results in a rank-one modification of the original eigenvalueproblem. This simple form allows the efficient analysis of simple secondary structures with arbitrary mass and stiffness at arbitrary locations. By applying the response spectrum method together with a special superposition rule interaction between eigenmodes with closely spaced and tuned eigenfrequencies can be considered.

     

Abstoßende Wirkung von Wänden in reibungslosen Scherströmungen

Ohne Zusammenfassung     

Berechnung der Wärmestrahlung in athermanen Medien mittels einer verallgemeinertenn-Flußmethode

Zusammenfassung Zur Beschreibung des Strahlungsenergieaustauschs wird eine systematisch erweiterbaren-Flußmethode entwickelt, die für die Richtungsabhängigkeit der Strahlungsintensität einen Potenzreihenansatz verwendet. Hierdurch sind gegenüber klassischen Flußmethoden die Strahlungsflüsse in verschiedenen Richtungen stärker gekoppelt, und es kann die Flußanzahl unabhängig von der Dimensionalität des Gesamtmodells gewählt werden. Strahlungsberechnungen an eindimensionalen Geometrien zeigen durch Vergleich mit exakten Lösungen die mit der Flußanzahl wachsende Genauigkeit der Methode bei mittleren optischen Dichten bis hin zu einem 9-Flußmodell.

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Prediction of the thermal radiation in atherm media with an extendablen-flux-method

To describe the exchange of radiation energy has been developed a systematically extendablen-flux-method which copes with the direction-dependency of radiation intensity by using a power series approach. Compared with classical flux-methods there is in this case a stronger linkage among the radiation fluxes in different directions and, moreover, the number of fluxes may be selected irrespective of the dimensionality of the overall model. Radiation calculations on onedimensional geometries have demonstrated, by way of comparison with exact solutions, the increasing accuracy of the method, with medium optical densities, up to a 9-flux-model.

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Formelzeichen A m² Fläche - e ₁,e ₂,e ₃ Einheitsvektoren - e₁, e₂, e₃ Richtungskosinus - f W/m² sr differentieller, vektorieller Strahlungsfluß - f W/m³ sr spektraler, differentieller, vektorieller Strahlungsfluß - g W/m² skalarer Strahlungsfluß - g W/m³ spektraler, skalarer Strahlungsfluß - h J_s Plancksches Wirkungsquantum - i W/m² sr Strahlungsintensität - g _b W/m³ sr spektrale Strahlungsintensität eines - i _ij W/m² sr Intensitätskoeffizienten - i W/m³ sr spektrale Strahlungsintensität - k J/K Boltzmann-Konstante - L m Spaltbreite - R m Zylinderradius - r={r,, z} m Ortsvektor - T K Temperatur - _w, _w Absorptions-, Emissionsgrad der Wand - =r/R norm. radiale Koordinate - _A , _S m^–1 Absorptions-, Streukoeffizient - _A, , _S, m^–1 spektraler Absorptions-, Streukoeffizient - m Wellenlänge - =2z/L norm, axiale Koordinate - ₀=_A L/2 optische Dichte - ₀= _A R optische Dichte - W/m² K⁴ Stefan-Boltzmann-Konstante - _s W/m² Strahlungsfluß - ={, } Richtungseinheitsvektor - _n Normaleneinheitsvektor an der Wand Indizes W Wand - + vorwärtig - – rückwärtig     

Zum Einfluß der Dichteschwankungen auf den turbulenten Austausch in kompressiblen turbulenten Grenzschichten

Ohne Zusammenfassung     

Der Einfluß des Temperaturfeldes auf den Stoffaustausch in laminar durchströmten Rohrreaktoren

A theoretical study has been made of the transport of mass, heat and momentum in a tube, in which at the inner surface a heterogenous not-equimolecular reaction takes place. The tube is flowed laminarly by the gaseous reacting components. The surface of the tube is heated or cooled. In the centre of attention are the effects of:

heating or cooling the reactor and

temperature dependent transport coefficient

on the mass transfer. The calculations show, that the mass transfer is definitively depending on the time the gas stays in the tube. Heating or cooling of the reactor leads to a change in density and thus to a change of the residence time. Among the transport coefficients the diffusion depends very much on the temperature and has a great influence on the diffusion controlled mass transfer.     

Bemerkung zum Einfluß der Dichteschwankungen in turbulenten Grenzschichten bei kompressibler Strömung

Ohne ZusammenfassungAerodynamische Versuchsanstalt Göttingen.     

Einfluß der Abstützung eines Beschußzieles auf die Trefferwirkung

Ohne Zusammenfassung     

Zum Einfluß von Füllstoffen auf das rheologische Verhalten von hochmolekularen Polyethylenschmelzen I. Das Fließverhalten in Scher- und Dehnströmungen

Zusammenfassung Das Fließverhalten von Polymersuspensionen in verschiedenen Strömungsformen wird anhand von mit isotropen und anisotropen Partikeln (Glaskugeln bzw. Glasfasern) gefüllten hochmolekularen Schmelzen untersucht. Zur Anwendung kommen dabei sowohl lineare als auch verzweigte Polymere, nämlich Polyethylene mit hoher Dichte (HDPE) und mit niedriger Dichte (LDPE).Alle untersuchten Systeme zeigen in der Scherströmung im Rotationsrheometer bei Zugabe von Füllstoff eine Verringerung der elastischen Eigenschaften. Solches Verhalten ist für Suspensionen isotroper Teilchen zu erwarten, bei Fasersuspensionen wird jedoch gewöhnlich ein verstärktes Anwachsen der ersten Normalspannungsdifferenz mit zunehmender Füllung gefunden. Bei höheren Schergeschwindigkeiten (Messungen im Kapillarviskosimeter) wird die durch die Füllstoffe bewirkte Viskositätserhöhung zunehmend geringer, die Suspensionen verhalten sich also mit zunehmendem Füllgrad stärker scherentzähend. Das Einsetzen der für das lineare HDPE typischen Instabilitäten (stick-slip, Wandgleiten) läßt sich durch den Ersatz von (elastischem) Polymer durch (starre) Kugeln nicht beeinflussen, diese Form des Schmelzenbruchs setzt bei gleichen Schubspannungen ein und ist so wegen der höheren Viskosität der Suspension sogar zu niedrigeren Durchsätzen hin verschoben.Um die Lücke zwischen den Messungen im Rotations- und im Kapillarviskosimeter (niedrige bzw. hohe Schergeschwindigkeiten) zu schließen, wurden Experimente bei oszillatorischer Scherbeanspruchung durchgeführt. Die bekannte Cox-Merz-Beziehung vermag das Verhalten der ungefüllten Schmelzen zwar recht gut zu beschreiben, versagt jedoch bei den Suspensionen gerade im Bereich niedriger Schergeschwindigkeiten, ebenso wie andere vorgeschlagene Korrelationen zwischen dynamischen und stationären Kenngrößen.Zur Bestimmung des Materialverhaltens bei uniaxialer Dehnbeanspruchung wurde ein Rotationsrheometer in geeigneter Weise modifiziert, so daß für die verwendeten sehr hochviskosen Stoffsysteme eine Messung möglich wurde. Die verschiedenen reinen Schmelzen zeigen ein wenig unterschiedliches Dehnverhalten mit ausgeprägten Verfestigungserscheinungen. Eine stationäre Dehnviskosität konnte in keinem Fall gemessen werden. Die Zugabe von Glaskugeln ändert die Dehnviskosität nicht wesentlich, der Zusatz von Glasfasern jedoch bewirkt eine merkliche Erhöhung der instationären Dehnviskosität im Anlaufbereich.

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The flow behaviour of suspensions is examined in different flow geometries using linear and branched high-molecular-weight polyethylene melts as suspension media containing isotropic (glass beads) and anisotropic (glass fibre) particles.In shear flow in a rotational rheometer, all suspensions show a decrease of the elastic properties with increasing filler content. While this behaviour has to be expected with suspensions of isotropic particles, fibre-filled polymer fluids usually show increasing normal stress differences with increasing fibre content. At higher shear rates (in a capillary viscometer) the particle-induced viscosity increase deminishes, hence the suspensions tend to be more shear thinning with increased filler content.The onset point of instabilities typically found with the linear HDPE is not shifted towards higher volumetric flow rates by replacement of elastic polymer by inelastic fillers as might be expected; on the contrary, the so-called stick-slip behaviour is initiated at constant values of shear stress and hence — because of the higher viscosity of the suspensions — at lower flow rates.Additionally, experiments were carried out with oscillating shear strain. Neither the well-known Cox-Merz relation nor similar relations, discussed in the literature, could properly correlate oscillatory and steady-state fluid behaviour of the suspensions, especially in the low shear rate range, whereas the former worked rather well for the unfilled melts.To allow for measurements of extensional properties, a rotational rheometer was slightly modified, thus being capable of determining the extensional viscosity of highly viscous polymeric materials. The pure melts showed only a slightly different behaviour with pronounced strain hardening. No stationary values of the Trouton viscosity could be obtained. While addition of glass beads was of little influence on material behaviour, addition of glass fibres showed remarkable increase of the extensional viscosity in the start-up region.

Erster Teil einer vom Fachbereich Chemietechnik der Universität Dortmund genehmigten Dissertation     

Platten unter seitlichem Stoß

Ohne Zusammenfassung