Axially-symmetric stagnation point flow of power law fluids

Zusammenfassung Mit Hilfe von Ähnlichkeitsbetrachtungen wird in der Gegend eines Staupunktes die rotationssymmetrische Strömung einer nicht Newtonschen Flüssigkeit mit Potenzgesetz diskutiert. Es zeigt sich, dass im Gegensatz zu der Newtonschen Flüssigkeit die Dicke der Grenzschicht mit dem Abstand vom Staupunkt variiert. Die Bewegungsdifferentialgleichungen werden mittels der Kármán-Pohlhausen-Methode integriert. Es stellt sich heraus, dass die Schubspannung an der Platte mitn, dem charakteristischen Index der Flüssigkeit, zunimmt.     

A theory of mixtures with microstructure

Zusammenfassung Eine Theorie der Mischungen von Flüssigkeiten mit Mikrostruktur wird von einem Energiepostulat hergeleitet, wobei das Prinzip der Indifferenz des Bezugssystems benutzt wird. Es werden Definitionen für die Wärmeproduktion der Mischung, innere Energie, Wärmeströmung und Spannungen gegeben, welche mit denjenigenTruesdells übereinstimmen.     

A new approach to the theory of an oscillating cylinder viscometer by dimensional analysis

Zusammenfassung Es wurde ein Verfahren entwickelt, um den Viskositätskoeffizienten einer Newtonschen Flüssigkeit mit Hilfe eines schwingenden Zylinderviskosimeters zu messen. Es wird gezeigt, dass die Ablesungen von (₀/₀) für verschiedene Flüssigkeiten zu einer einzigen Kurve führen, wenn sie als dimensionsloses Produkt der veschiedenen Variablen aufgetragen werden. Diese einfache Kurve hängt nicht von der Viskosität und Dichte der Flüssigkeit ab, hingegen von den Dimensionen der Apparatur.Experimente wurden an Paraffinöl, Glyzerin und Olivenöl ausgeführt. Die Ergebnisse scheinen sowohl die Theorie wie das Verfahren zu stützen.     

An oscillating plate in a binary mixture of hemihedral fluids

Summary The sinusoidal oscillations of an infinite plate in a mixture of two incompressible Newtonian hemihedral fluids are investigated. The solution is compared with the previously derived corresponding one for holohedral fluids.

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Zusammenfassung Es werden die sinusförmigen Schwingungen einer unendlichen Platte in einer Mischung von zwei inkompressiblen Newtonschen hemiedrischen Flüssigkeiten untersucht. Die Lösung wird mit der früher erhaltenen entsprechenden Lösung für holoedrische Flüssigkeiten verglichen.

     

Normal stress effects in oscillatory motion of some idealized elastico-viscous fluids

Zusammenfassung Es wird eine viskoelastische Flüssigkeit mit dem Stoffgesetz (1), (2) betrachtet. Wenn eine solche Flüssigkeit unter dem Einfluss eines periodischen Druckgefälles in einem zylindrischen Rohr von beliebigem Querschnitt fliesst, so gibt es im allgemeinen keine Lösung der Bewegungsleichungen, die eine periodische geradlinige Strömung darstellt und gleichzeitig mit konservativen Massenkräften verträglich ist. Auch eine periodische Couette-Strömung zwischen periodisch schwingenden Zylinder ist im allgemeinen nicht möglich.     

Rectilinear shear flow of fluid with interacting deformable substructure

Zusammenfassung Die Grundgleichungen für eine lineare Theorie der Flüssigkeiten mit starker Konzentration suspendierter Partikel werden auf das Problem der geradlinigen Strömung mit Flüssigkeitsreibung zwischen zwei Platten angewandt. Es werden die Geschwindigkeit, die Partikeldeformation und die Spannungen bestimmt.     

On the shape of a rotating fluid system consisting of a gas bubble enclosed in a liquid globe

Zusammenfassung Vorliegende Arbeit untersucht die Gleichgewichtsfiguren eines im schwerelosen Zustand rotierenden Systems, bestehend aus einer Gasblase und einem endlichen Flüssigkeitskörper. Das Gas wird von der Flüssigkeit eingeschlossen. Es wird die kritische Winkelgeschwindigkeit bestimmt, bei welcher die Oberfläche der Gasblase diejenige des umgebenden Flüssigkeitskörpers berührt. Das Problem ist von Bedeutung für Experimente in der für die Zukunft geplanten Orbit-Werkstatt.     

Helical flow of an idealized elastico-viscous liquid (I)

Zusammenfassung Es wird die stationäre Spiralströmung einer Klasse von idealisierten zähelastischen Flüssigkeiten untersucht. Diese Strömung wird zwischen zwei unendlich langen koaxialen Zylindern erzeugt, wenn im Spalt ein Druckgradient parallel zur Achsenrichtung vorhanden ist und die Zylinder mit verschiedenen Winkelge-Achsenrichtung vorhanden ist und die Zylinder mit verschiedenen Winkelgeschwindigkeiten um ihre gemeinsame Achse rotieren. Es werden exakte Lösungen für das Geschwindigkeits- und Druckfeld angegeben, wobei Mittelwert und Maximalwert der Axialkomponente der Geschwindigkeit ebenfalls berechnet sind. Ferner wird die Berechnung des Durchflussvolumens pro Zeiteinheit und des notwendigen Drehmomentes pro Längeneinheit, um die Relativbewegung der Zylinder zueinander aufrechtzuerhalten, durchgeführt. Schliesslich wird noch die Gleichung der Spirale aufgestellt, die ein Flüssigkeiteilchen beschreibt. Die Diskussion des Geschwindigkeits- und Druckfeldes zeigt einige interessante Resultate im Vergleich zu einer ähnlichen Strömung einer rein zähen Flüssigkeit. Die Couette-Strömung und die koaxiale Rohrströmung werden als Spezialfälle der Spiralströmung diskutiert.     

Remarks on the Bénard and related stability problems

Zusammenfassung Für gewisse mathematische Probleme, die im Zusammenhang mit dem Verhalten einer von unten beheizten Schicht Newtonscher Flüssigkeit und mit der Couette-Strömung Stokesscher Flüssigkeiten auftreten, wird gezeigt, dass sie in einem geeigneten Hilbert-Raum selbstadjungierten Charakter annehmen.     

Squeeze-film flow of an Oldroyd-B fluid: Similarity solution and limiting Weissenberg number

Summary In this paper we consider the motion of an Oldroyd-B fluid being squeezed between two parallel disks of infinite extent. We show that a similarity solution exists provided that the fluid inertia is neglected and that the squeezing velocity varies exponentially with time. We prove that there is a critical Weissenberg number above which at least one component of the stresses grows unboundedly with time. This critical Weissenberg number is of the order of 0.67. This latter conclusion is also valid in the continuous squeeze-film mode.

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Zusammenfassung In diesem Artikel betrachten wir die Bewegung einer Oldroyd-B Flüssigkeit welche zwischen zwei parallele Scheiben von unendlicher Dimension gequetscht wird. Es wird gezeigt, daß eine Similaritätslösung existiert, vorausgesetzt, daß die Flüssigkeitsträgheit vernachlässigt wird und die Quetschgeschwindigkeit sich exponentiell mit der Zeit verändert. Der Beweis wird erbracht, daß eine kritische Weissenbergzahl existiert, oberhalb welcher wenigstens eine Komponente der Spannungen mit der Zeit anwächst. Diese kritische Weissenbergzahl ist in der Größenordnung von 0.67. Dasselbe Resultat gilt für den kontinuierlichen Quetsch-Film.

     

Oscillating two-phase channel flows

Zusammenfassung Die in einem Kreisrohr durch pulsierende Kräfte in Bewegung gesetzte Strömung einer inkompressiblen Flüssigkeit mit schwebenden kugelförmigen Teilchen wird analysiert. Das Lösungsverfahren beruht auf der Zusammenfassung der Teilchen- und Flüssigkeit-Impulsgleichungen zu einer einzelnen Integrodifferentialgleichung, die durch die Laplace-Transformation gelöst wird. Die Geschwindigkeit von Teilchen und Flüssigkeit und der Reibungswiderstand werden als Polynome angegeben und durch einen Computer numerisch berechnet. Überraschenderweise ergibt sich, dass im Gleichgewichtsgrenzfall das Teilchen-Flüssigkeit-System, das durch eine stetige Massenkraft in Bewegung gesetzt wird, sich wie ein Teilchenloses verhält. Es wird auch gezeigt, dass die Wirkung der Massen- und Druckkräfte etwa gleich ist, wenn die Dichte des Teilchenmaterials viel grösser als die Dichte der Flüssigkeit ist. Die Wirkung dieser Kräfte ist verschieden, wenn diese beiden etwa gleich sind.     

Neutron diffraction of ordered PtMn3

Zusammenfassung Es werden zwei Neutronenbeugungsdiagramme von geordnetem PtMn₃, aufgenommen ober- und unterhalb der Suszeptibiliätsanomalie bei 180°C, gezeigt. Sie stimmen mit der Deutung als Änderung der Spinkopplung überein.     

Duct flow in magnetohydrodynamics

Zusammenfassung In dieser Arbeit wird die Strömung einer elektrisch-leitenden Flüssigkeit durch ein gerades Rohr mit einem gleichförmigen, querlaufenden magnetischen Feld betrachtet. Das Problem wird unter Berücksichtigung des elektromagnetischen Feldes sowohl innerhalb als ausserhalb der Flüssigkeit formuliert. Besondere Aufmerksamkeit wird auf die Ableitung der Randbedingungen gerichtet. Es wird klargemacht, dass, wenn die Wände des Rohres endliche Leitfähigkeit haben, das Problem, abgeseben von Einzelfällen, kein gewöhnliches Randwertproblem darstellt. Eine Lösung wird für die Strömung durch ein rechteckiges Rohr mit unendlich fernen, dem äusseren Feld parallelen Wänden bei beliebiger Wandleitfähigkeit gefunden, ebenso für die Strömung durch ein endliches rechteckiges Rohr mit idealleitenden Wänden. Es gelingt, die asymptotische Geschwindigkeitsverteilung bei grosser Hartmannscher Zahl für ein dünnwandiges symmetrisches Rohr bei beliebiger Wandleitfähigkeit anzugeben.     

Hydromagnetic flow over a plane wall with uniform suction

Zusammenfassung Diese Abhandlung behandelt die Strömung einer inkompressiblen, zähen und elektrisch leitenden Flüssigkeit über eine ebene Wand mit homogener Absaugung und senkrechtem Magnetfeld. Eine exakte Lösung der hydromagnetischen Gleichungen kann erhalten werden, wenn die magnetische Druckzahl kleiner als eins ist.Aus den Rechnungen findet man, dass sowohl die Reibungsschubspannung als auch die Wärmeübertragung an der Wand unabhängig sind von der hydromagnetischen Wirkung, aber dass die Grenzschichtdicke zunimmt mit der Zunahme des hydromagnetischen Einflusses.Es sei bemerkt, dass keine stationäre Lösung erhalten wird für den Fall des Ausblasens.     

A boundary integral method for the numerical computation of the forces exerted on a sphere in viscous incompressible flows near a plane wall

Slow uniform flows of a viscous, incompressible fluid past a rigid sphere near a plane wall are considered. The drag and lateral forces exerted on the sphere by the fluid are computed. The numerical results are compared with existing theoretical and experimental data for these and related fluid flows. They are based on a boundary element method for various linearized boundary value problems.

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Zusammenfassung Es werden langsame, gleichförmige Strömungen einer zähen, inkompressiblen Flüssigkeit um eine starre Kugel in der Nähe einer ebenen Wand betrachtet. Die von der Flüssigkeit auf die Kugel ausgeübten Widerstands- und Querkräfte werden berechnet. Die numerischen Ergebnisse werden mit bestehenden, theoretischen und experimentellen Daten für diese und verwandte Strömungen verglichen. Sie basieren auf einer Randelementmethode für verschiedene, linearisierte Randwertprobleme.

     

The flow of a non-Newtonian liquid near a stagnation point

Zusammenfassung Die Bewegungsgleichungen für die Strömung einer nicht-Newtonschen Flüssigkeit nahe einem Staupunkt sind integriert worden nach der Kármán-Pohlhausen-Methode. Es ist gefunden worden, dass der Effekt der Querviskosität von einem dimensionslosen ParameterK=_c a/u abhängt. Die Grenzschichtdicke nimmt ab vonK=0 zuK=0,15 und wächst dann mitK, Die Wand-Scherbeanspruchung nimmt ab mit zunehmendemK, während die Normalkraft an der Wand unabhängig ist von Viskosität und Querviskosität.     

Stress wave generation in liquids by laser impact

Summary The generation of stress transients in liquids by laser impact has been investigated using special stress transducers. The observed time dependence and amplitudes of the pressure pulses are strongly dependent on the incident laser energy density and on physical properties of the liquid. This is explained by various interaction mechanisms involved. The results are in good agreement with theoretical models. For the pure thermoelastic process an analytical solution has been found where the laser impact is represented by a three dimensional heat pole.

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Zusammenfassung Die Erzeugung von Stosswellen in Flüssigkeiten durch Laserbeschuss wurde mit speziellen Drucksonden untersucht. Die Messungen zeigen, dass sowohl die Zeitabhängigkeit als auch Amplituden der Druckimpulse stark von der einfallenden Laserenergiedichte und von physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit abhängen. Dies wird anhand verschiedener Wechselwirkungs-Mechanismen erklärt. Die Resultate stimmen gut mit theoretischen Modellen überein. Für den rein thermoelastischen Prozess wurde eine analytische Lösung gefunden. Der Lasereinschuss wird dabei durch einen dreidimensionalen Wärmepol dargestellt.

     

On the separation of a slow linear shear flow from a cylindrical ridge or trough in a plane

A slow linear shear flow past a plane with a cylindrical ridge or trough is considered. It is shown that an infinite set of vortices exist in a finite region in the neighbourhood of the line of intersection between a cylindrical ridge and a plane if the angle of intersection is less than about 146.3°, the extent of the eddy region increasing as the angle of intersection decreases. For ridges with larger angles of intersection, separation of the flow from the boundary does not occur. However, with a depression or trough in the plane, separation of the flow from the wall of the trough occurs if the angle of intersection between the trough and the plane is more than about 65.15°. For angles greater than this value, there is a closed addy region consisting of one vortex. In the limit when the trough becomes a half-space, the flow is anti-symmetrical about the plane of the boundary.

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Zusammenfassung Es wird eine langsame Scherströmung über eine ebene Fläche mit einem zylindrischen Grat oder eine Vertiefung betrachtet. Es wird gezeigt, dass wenn der Schnittwinkel kleiner ist als etwa 146.3°, dann in einem begrenzten Gebiet nahe der Schnittlinie zwischen dem Zylinder und der Fläche eine unendliche Menge von Wirbeln existiert, wobei das Ausmass des Wirbelgebietes grösser wird, wenn sich der Schnittwinkel verkleinert. Für Gräte mit grösseren Schnittwinkeln entsteht keine Ablösung des Stroms von der Grenzlinie. Wenn jedoch die Fläche eine Senkung oder Vertiefung aufweist, dann ergibt sich eine Ablösung des Stroms von der Vertiefungswand, wenn der spitze Winkel der Schnittlinie zwischen Vertiefung und Fläche mehr als etwa 65.15° beträgt. Für Winkel die diesen Wert überschreiten, ergibt sich ein geschlossenes Wirbelgebiet, das nur aus einem Wirbel besteht. Im Grenzfall, wo die Vertiefung ein Halbraum wird, fliesst der Strom antisymmetrisch über die Grenzfläche.

     

Lifting-line theory of swept wings based on the full potential theory

The asymptotic theory of high-aspect-ratio transonic swept wings of Refs. [2–5] is extended to irrotational compressible flows based on equations of the full-potential theory. The formulation allows for imbedded supercritical flows with shocks; the results are applicable to oblique wings, swept-back as well as swept-forward wings, but restricted to planforms with centerlines composed of straight segments. The free-stream velocity is assumed to remain below the sonic speed. For a wing geometry generated from a single airfoil shape, the reduced system of 2-D equations admits solutions with similarity structures, permitting the problem to be solved only once for all span stations. The application of the theory is expected to lead to a substantial improvement over the earlier analysis of transonic swept wings based on the small-disturbance theory, concerning the accurate determination of inviscid drag and lift. The study provides also a basis for examining the influence of the trailing vortex sheet geometry, which are incompletely accounted for in current 3-D computer programs.

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Zusammenfassung Die asymptotische Theorie von transonischen gepfeilten Flügeln mit hohem Seitenverhältnis (Ref. [2]–[5]) wird erweitert auf wirbelfreie kompressible Strömungen mit Verwendung der Gleichungen der vollständigen Potentialtheorie. Die Formulierung gestattet die Behandlung von eingeschlossenen superkritischen Gebieten mit Stößen; die Resultate sind für schiefe, rückwärts- und vorwärtsgepfeilte Flügel verwendbar, sind aber auf Flügelgrundrisse mit streckenweise geraden Mittellinien beschränkt. Die Anströmgeschwindigkeit liegt immer unterhalb der Schallgeschwindigkeit. Für Flügelgeometrien die durch ein einziges Profil erzeugt werden, gestattet ein reduziertes System in zwei Dimensionen Lösungen mit einer Ähnlichkeits-Struktur, die eine Lösung für alle Stationen entlang der Spannweite liefert. Betreffend der genauen Bestimmung von Widerstand und Auftrieb wird von der Theorie eine wesentliche Verbesserung gegenüber der Analyse von Pfeilflügeln erwartet, die auf der Theorie von kleinen Störungen basiert. Die Arbeit gibt auch die Grundlage für eine Untersuchung des Einflusses von abgehenden Wirbeln, die in bisherigen dreidimensionalen Computer-Programmen nur unvollständig berücksichtigt worden sind.

     

On the viscosities of liquid mixtures

There have been many empirical formulae proposed which would give the viscosity of a binary mixture of liquids in terms of the viscosities of the liquids and of the composition. Several years ago kinetic theory arguments were used to rederive an old formula due to Dolezalek and Schulze, which has the virtue of simplicity and, apparently, good accuracy. The parameters of this formula are the two fluid viscosities and a mutual viscosity. In this note we observe that such formulae fit exactly into the continuum theory of mixtures recently developed by us and others. We use Dolezalek's and Schulze's formula and thermodynamic restrictions, elsewhere derived, to present a generalized Navier-Stokes system for the flow of mixtures of liquids.

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Zusammenfassung Es sind viele empirische Formeln vorgeschlagen worden, die die Viskosität einer Mischung von zwei Flüssigkeiten als Funktion der Viskositäten der beiden Flüssigkeiten ausdrückt. Vor mehreren Jahren wurden Argumente aus der kinetischen Theorie benützt, um eine alte Formel von Dolezalek und Schulze wieder herzuleiten, die den Vorzug der Einfachheit hat und anscheinend ziemlich genau ist. In dieser Arbeit wird bemerkt, dass solche Formeln exakt in die Kontinuumstheorie von Mischungen passen, die vor kurzem von den Autoren und von andern entwickelt wurde. Wir benützten die Formel von Dolezalek und Schulze und thermodynamische Einschränkungen, die anderswo abgeleitet wurden, um eine verallgemeinertes Navier-Stokes-System für die Strömung von Mischungen von Flüssigkeiten anzugeben.