Untersuchungen über die zeitliche Entwicklung räumlich begrenzter Strömungen von rotierenden zähen Fluiden

Übersicht Es wird das vom Ortsradius und von der Zeitvariablen abhängige Geschwindigkeitsfeld von Strömungen im Ringraum zwischen zwei konzentrischen Kreiszylindern nach plötzlichem Abbremsen des Innenzylinders bestimmt und für einige Durchmesserverhältnisse angegeben. Der Grenzfall mit verschwindendem Durchmesser des Innenzylinders wird näher untersucht. Für diesen werden neben dem Geschwindigkeitsfeld die wesentlichen mechanischen Größen der Strömung, wie Wirbelstärke, Spannungen, Kräfte sowie Arbeiten bzw. Energien, berechnet und zu denen des Hamel-Oseen-Wirbels in Beziehung gesetzt.

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Summary The velocity field dependent on position and time is predicted for the flow between two circular cylinders of various radius ratios when the inner cylinder is suddenly brought to rest. A detailed study is made of the limiting case where the radius of the inner cylinder approaches zero. For this special case some important flow characteristics, such as vorticity, strain, force, shear work, kinetic energy and dissipation energy are calculated. These values are compared with corresponding values from the so called Hamel-Oseen-vortex.

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Gekürzte Fassung der von der Fakultät für Maschinenwesen und Elektrotechnik der TH München genehmigten Dissertation (1. Berichterstatter: Prof. Dr.-Ing. E. Truckenbrodt, 2. Berichterstatter: Prof. Dr. rer. nat. H. S. Stefaniak). Der Verfasser dankt Herrn Prof. Dr.-Ing. E. Truckenbrodt für die Anregung zu dieser Arbeit und für die stetige Förderung und die wertvollen Hinweise, die er ihr im weiteren Verlauf zuteil werden ließ.