Hydrodynamisch induzierte Eigenbewegung von idealisierten Teilchen in newtonschen Suspensionsmedien unter Berücksichtigung begrenzender Wände.

Zusammenfassung

Die hydrodynamisch induzierte Bewegung starrer und elastischer Teilchen, die in einem newtonschen Medium suspendiert sind, wird unter Berücksichtigung gekrümmter Begrenzungen untersucht. Die Geometrie eines hyperbolischen Zylinders erlaubt die Simulation einer Strömung durch poröse Medien und in den Grenzfällen durch ein Rohr und ein kreisförmiges Loch. Der Einfluß des inhomogenen Strömungsfeldes verursacht eine Migrationsbewegung der suspendierten Teilchen quer zu den Stromlinien. Es wird gezeigt, daß eine inhomogene Suspension elastischer Teilchen nach Durchlauf eines konvergenten und eines divergenten Bereiches eine Entmischung erfährt. Die Konzentration der Teilchen nimmt sowohl im Kernbereich der Strömung als auch aufgrund des abstoßenden Wandeffektes in unmittelbarer Wandnähe ab.

Abstract

The flow-induced migration of rigid and elastic particles suspended in a Newtonian medium is studied. The flow situation investigated consists of pressuredriven flow through a hyperbolic cylinder. This permits the simulation of flow through a porous medium and in the limiting cases through a tube and through a circular hole. The influence of the nonhomogeneous flow field effects a migration of the suspended particles across the streamlines. It is deduced that nonhomogeneous suspensions of elastic particles receive a separation according to size after passing a converging and diverging section. The results imply that the particle concentration decreases in the centre of the flow as well as in the immediate neighbourhood of the walls.