Untersuchung der Bildung, des Wachstums und der Bewegung von Tropfen aus komplexen Flüssigkeiten
Gier, Stephan Erwin - Universität des Saarlandes (2010)
In der vorliegenden Arbeit wurde das Verhalten von Polymerlösungen unter dem Einfluss von Dehnungsströmungen bei der Bildung, dem Wachstum und der Bewegung von Tropfen untersucht. Es wurde ein Zusammenhang in Form eines Skalengesetzes zwischen dem ersten Normalspannungskoeffizienten, den man aus Schermessungen (Rheometer) erhält, und der Relaxationszeit, die in Dehnungsmessungen (CaBER) bestimmt wird, gefunden; dieser Zusammenhang konnte mit einem einfachen Modell nachgewiesen werden. Für die Tropfen, die auf dem Filament einer Polymerlösung im Verlauf des Ausdünnens entstehen, konnte gezeigt werden, dass es sehr wohl Unterschiede bei deren Bildung und Wachstum gibt. Hierfür wurden verschiedene Mechanismen postuliert. Weiterhin wurde das Strömungsprofil in einem sich verjüngenden Filament visualisiert und charakterisiert. Dabei hat sich gezeigt, dass sich das Profil im Laufe der Zeit qualitativ ändert, aber am Ende der Messung dem einer Dehnungsströmung entspricht. Darüber hinaus wurde das Verhalten von kleinen Tropfen, die in Kontakt mit ruhenden und bewegten flüssigen Oberflächen gebracht werden, analysiert. Es zeigte sich ein signifikanter Unterschied zwischen Newtonschen und nicht-Newtonschen Flüssigkeiten.