Direkte Ermittlung des Geschwindigkeitsgradienten mit dem Ultraschall-Puls-Doppler-Verfahren zur Ermittlung der Fliessfunktion von newtonschen und nicht-newtonschen Flussigkeiten

Diplomarbeit aus dem Jahr 1996 im Fachbereich Chemie - Allgemeines, Note: 1,0, Friedrich-Alexander-Universitt Erlangen-Nrnberg (Unbekannt), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Zusammenfassung:
Im Rahmen dieser Diplomarbeit werden newtonsche und nicht-newtonsche Fluide mit einer akustischen Methode untersucht und ihre Fliekurven dargestellt. Durch das akustische Verfahren ist es mglich, die Medaten berhrungslos und "On-Line" zu erfassen.
Fr die Messungen wurde ein Gert verwendet, das mit Ultraschall auf Basis des Doppler-Effekts Geschwindigkeiten mit. Wird zustzlich noch die Information Laufzeitlnge des Ultraschallpulses ausgewertet, so ist es mglich, eine Ortspositionierung der Geschwindigkeitsdaten vorzunehmen. Der Ultraschallsensor des Ultraschallmegertes wurde unter einem Winkel beweglich an einem Kunstofirohr befestigt, und somit ein Ultraschallrheometer realisiert, das es erlaubt, bei Kenntnis des Druckabfalls in der Rohrmestrecke und gleichzeitiger Aufnahme eines Geschwindigkeitsprofils, Fliekurven zu ermitteln.
Zur Bestimmung der Fliekurven mssen die lokalen Scherraten bekannt sein. Um diese zu ermitteln wurde bisher die Steigung des Geschwindigkeitsprofils (= Scherrate) ber die Steigung zwischen zwei Geschwindigkeitsmepunkten berechnet, die einen differentiell kleinen Abstand voneinander aufweisen. Der differentiell kleine Abstand wurde mit einer mechanischen Verschiebung des Sensors in radialer Richtung realisiert, um so die zustzlichen Mepunkte - zwischen den vorhandenen Mepunkten - zu gewinnen. Diese Methode ist einerseits durch die mechanische Verschiebevorrichtung, die eine sehr przise Fertigung im Mikrometerbereich verlangt, technisch sehr aufwendig und teuer; auf der anderen Seite ist dieses Verfahren stark fehlerbehaftet, denn die Mepunkte der hintereinander aufgenommenen und um einen differentiell kleinen Abstand verschobenen Geschwindigkeitsprofile sind nicht miteinander korreliert - werden aber trotzdem zur Gradiente