Die SekundÄrströmung in einer Kegel-Platte-Anordnung: AbhÄngigkeit von der Rotationsgeschwindigkeit bei verschiedenen Polymersystemen

Zusammenfassung

Unter Voraussetzung einer Theorie zweiter Ordnung wird das SekundÄrströmungsfeld einer Kegel-Platte-Strömung berechnet, wie es sich infolge der konkurrierenden Einwirkung von TrÄgheit und ViskoelastizitÄt einstellt, und es wird insbesondere die Form der Null-Stromlinie bestimmt, die dieses Feld in je eine Zone dominierender TrÄgheit bzw. dominierender ViskoelastizitÄt unterteilt. Anschließend wird die experimentelle Realisierung einer Kegel-Platte-Anordnung, sowie ein optisches Verfahren zur Ausmessung der Null-Stromlinie beschrieben, und in dieser Anordnung werden eine Anzahl von Polymersystemen — vor allem lineare Polysiloxane mit verschiedenem Molekulargewicht, sowie deren Mischungen und Lösungen — untersucht. Dabei findet man, daß sich einheitliche Polysiloxane von mittlerem Molekulargewicht in weiten Grenzen entsprechend der Theorie zweiter Ordnung verhalten, wohingegen man mit Abmischungen und Lösungen hochmolekularer Polysiloxane mehr oder weniger starke Abweichungen von einem solchen Verhalten erzielen kann.

Summary

Secondary flow in a cone-and-plate arrangement, resulting from the competing action of inertia and viscoelasticity, is calculated on the basis of a secondorder theory. Specifically the contour of the zerostreamline, subdividing this flow field into two parts with predominant inertia and viscoelasticity respectively, is predicted. Subsequently an experimental realization of cone-and-plate arrangement and an optical technique for measuring the zero-streamline diameter are described. With this setup a number of polymer systems are investigated, for the most part linear polysiloxanes with different molecular weights as well as mixtures and solutions of these. It is found that uniform polysiloxanes of medium molecular weight behave according to the second-order theory within a wide range, but that more or less pronounced deviations are to be achieved with mixtures and solutions of high molecular polysiloxanes.