ISSN:
1435-1528
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Chemistry and Pharmacology
,
Physics
Description / Table of Contents:
Zusammenfassung Dieser Bericht behandelt eine Methode zur Messung der zweiten Normalspannungsdifferenz in einer viskoelastischen Strömung in einem offenen, halbkreisförmigen, geneigten Kanal. Die theoretische Behandlung des Problems ist ebenfalls angegeben und zeigt die einfachen Zusammenhänge auf, welche zwischen der zweiten Normalspannungsdifferenz, der Schubspannung und dem Profil (Wölbung) der freien Oberfläche der Strömung bestehen. Der Einfluß der Oberflächenspannung, in einer früheren Untersuchung vernachlässigt, ist jetzt berücksichtigt und in die mathematische Behandlung einbezogen worden. Polyisobutylen/Cetan, einige wäßrige Lösungen sowie eine Probe N.B.S. No. 1 wurden untersucht. Als Kanal gelangten zwei Röhren verschiedener Größe und aus verschiedenem Material bei veränderlicher Neigung zur Anwendung. Übereinstimmung der Resultate von verschiedenen Kanalgrößen und Neigungswinkeln zeigen, daß Theorie und Experiment im Einklang stehen. Die hier veröffentlichten Ergebnisse zeigen weiter, daß das Verhältnis der zweiten zur ersten Normalspannungsdifferenz negativ ist, und die funktionale Form der zweiten Normalspannungsdifferenz mit guter Näherung dem Quadrat der Schubspannung folgt. Relativ betrachtet ergibt sich für verdünnte Lösungen ein höherer Wert |N 2 /N 1|. Abschließend wird eine Übersicht über die verfügbaren Messungen vonN 2 an Polyisobutylen gegeben und vernünftige Übereinstimmung zwischen den Resultaten verschiedener Autoren festgestellt. Eine Darstellung vonN 2 als Funktion der Konzentration für verschiedene Polymerlösungen vervollständigt den Bericht.
Notes:
Summary This paper deals with the measurement of the second normal stress difference in a viscoelastic flow in an open semi-circular inclined channel; associated theory is also given. The theory shows that simple correlations exist for the second normal stress difference, the shear stress, and the profile (or the deflection) of the free surface of the flow. It leads to a method for deducing the second normal stress from the measured surface profile. A treatment of surface tension, whose effect has been ignored in previous analyses is given as an integral part of the formulation. Samples of polyisobutylene/cetane and some aqueous solutions of different concentrations were used for measurements using two tubes of different materials and sizes tilted at different angles. The N.B.S. No. 1 nonlinear sample was also tested. Agreements between results for different tube sizes and angles indicate the consistency of the theory and measurements. The results presented here show that the ratio of the second to the first normal stress differences is negative and the functional form of the second normal stress difference is close to a square law in shear stress in the range investigated. Relatively speaking, we find the ratio |N 2 /N 1| to be greater for more dilute solutions. A summary of available data onN 2 is given for polyisobutylene, and reasonable consistency between various investigators is demonstrated for this material. Besides, a correlation ofN 2 for various polymer solutions is also shown.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01521740
