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Main Title: Eine Randwertsystematik fuer Gradientenfluide vom Grade drei auf der Basis von Porositätstensoren
Translated Title: A boundary-value systematic for the gradient-fluids of grade three on the basis of porosity-tensors
Author(s): Alizadeh, Mansour
Advisor(s): Gummert, Peter
Granting Institution: Technische Universität Berlin, Fakultät V - Verkehrs- und Maschinensysteme
Type: Doctoral Thesis
Language: German
Language Code: de
Abstract: Basierend auf den kontinuumsmechanischen Theorien nichtlokaler und polarer Medien sowie der Randwertsystematik für reale Ränder nach TROSTEL werden die räumlichen kinematischen und dynamischen Randbedingungen realer Ränder für Gradientenfluide vom Grade drei erzeugt. Dabei werden als Gradientenfluide vom Grade drei solche Flüssigkeiten bezeichnet, deren konstitutive Gleichungen neben dem (im klassischen Fall allein auftretenden) ersten Geschwindigkeitsgradienten auch noch die zweiten und dritten Gradienten des Geschwindigkeitsfeldes enthalten. Ferner wird das klassische Kontinuum, also nach der TROSTELschen Klassifikation das Kontinuum der Ordnung eins zugrundegelegt, bei welchem jedem materiellen Punkt lediglich ein einziger kinematischer Freiheitsgrad (in diesem Falle der Geschwindigkeitsvektor) zugeordnet wird. Prinzipiell entstehen drei Stoffgleichungen für die Reibungsspannungen in Form zwei- , drei- und vierstufiger Spannungstensoren jeweils entsprechend als zwei- ,drei- und vierstufige Tensorfunktionen der zwei- , drei- und vierstufigen kinematischen Tensoren in Form des Verzerrungsgeschwindigkeitstensors und dessen ersten und zweiten Gradienten. Der zweistufige Gesamtapannungstensor fällt dann im Falle isotroper Fluide als Tensorfunktion des ersten, dritten und fünften Geschwindigkeitsgradienten an. Als Feld- und Stoffgleichungen werden die isotropen Strukturen nach SILBER zugrundegelegt. Die vektorwertigen Randbedingungen werden mit Hilfe der Vorstellung eines Grenzschalenbereiches, bestehend aus jeweils einem Kontinuumsbereich der sich berührenden Medien, also im vorliegenden Fall von Fluid und Wand erzeugt. Prinzipiell fließen dadurch in die Randbedingungen neben den Materialkoeffizienten noch sogenannte Porositätskoeffizienten ein, die die jeweiligen realen Ränder präsentieren. Die Theorie wird anhand von (laminaren) Suspensionsströmungen durch zylindrische Rohre sowie vollausgebildeten Turbulenten Kanal- und COUETTE-Strömungen Newtonscher Flüssigkeiten verifiziert. Dabei kann der in früheren Arbeiten von TROSTEL und SILBER vermutete Wandslip bei den letztgenannten Strömungen durch Wahl entsprechender realer Randwerte erklärt werden.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus-2407
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/635
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-338
Exam Date: 15-Jun-2001
Issue Date: 13-Jul-2001
Date Available: 13-Jul-2001
DDC Class: 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Subject(s): Gradientenfluide
Kontinuum
Materialgleichung
Nichtlokale Theorie
Porositätstensoren
Randbedingung
Randwertsystematik
Boundary Condition
Boundary-value systematic
Gradient Fluids
Material Equation
Nonlocal Theory
Porosity-tensors
Usage rights: Terms of German Copyright Law
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