The influence of vibration on Poiseuille flow of a non-Newtonian fluid. II

Summary An incompressible, isotropic, non-Newtonian fluid undergoes plane Poiseuille flow between two parallel plates, or through a pipe of circular cross-section, as a result of a uniform time-independent pressure gradient. The effect is studied of superposed vibrations of the boundaries, which are not necessarily purely sinusoidal, on the mean rate of discharge of the fluid. The calculations are carried out in detail for a particular constitutive equation of the Rivlin-Ericksen type, with the assumption that the fluid is slightly non-Newtonian. It is seen that in addition to a change in the mean rate of discharge which arises as an interaction of the vibration with the pressure gradient, there may also occur a change in the mean rate of discharge which arises from the interaction of the harmonic components of the vibration and may be independent of the pressure gradient.

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Zusammenfassung Gegenstand der Untersuchung ist eine inkompressible, isotrope, nicht-newtonsche Flüssigkeit entweder in einer ebenen Poiseuille-Strömung zwischen zwei parallelen Platten oder einer solchen durch ein kreiszylindrisches Rohr unter dem Einfluß eines zeitunabhängigen Druckgradienten. Es wird der Einfluß von überlagerten Vibrationen der Wände, die nicht rein sinusförmig zu sein brauchen, auf den mittleren Flüssigkeitsdurchsatz untersucht. Die Rechnungen werden im einzelnen für eine spezielle Stoffgleichung vom Rivlin-Ericksen-Typ durchgeführt, wobei die Flüssigkeit als nur schwach nicht-newtonisch angenommen wird. Man findet, daß außer der Änderung des mittleren Durchsatzes als Folge der Wechselwirkung von Vibration und Druckgradient eine solche Änderung auch als Folge der Wechselwirkung der harmonischen Komponenten der Vibration auftreten kann, die u. U. vom Druckgradienten unabhängig ist.

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