Strömung nicht-newtonscher Medien

Viac o knihe

In der Strömungslehre untersuchen wir die Mechanik fluider Medien, also Flüssigkeiten und Gase, die auf Scherbeanspruchung durch Bewegung reagieren. Im Ruhezustand können sie nur Normalspannungen tragen. Die klassische Technische Strömungslehre behandelt hauptsächlich ideale Fluide, die nahezu keinen Widerstand gegen Scherbeanspruchung leisten, und zähe Medien, deren Widerstand proportional zur Schergeschwindigkeit ist. Bei idealen Fluiden ergeben sich die Eulerschen Gleichungen, während für newtonsche Fluide die Navier-Stokes-Gleichungen gelten. Es sind analytische Lösungen für bestimmte Strömungsfälle bekannt. Technische Anwendungen, insbesondere in der Verfahrenstechnik, befassen sich oft mit zähen Fluiden, deren Fließverhalten von der einfachen Proportionalität zwischen Scherspannung und Schergeschwindigkeit abweicht. Diese Medien werden als nicht-newtonisch bezeichnet und umfassen Polymerschmelzen, Polymerlösungen, Glasschmelzen, Farben, Lacke, Elastomere, Wachse, Öle, Fette sowie verschiedene Emulsionen und Suspensionen. In jüngerer Zeit hat das Interesse an biologischen Flüssigkeiten zugenommen, wie Blut, Gelenkflüssigkeiten, Sputum und Proteinlösungen.