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Kapillarinduzierte Schwingungen freier Flüssigkeitsoberflächen
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Der Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist eine experimentelle Untersuchung zur kapillargetriebenen Reorientierung einer freien Flüssigkeitsoberfläche in einem zylindrischen Behälter nach dem Übergang von Erdgravitation auf reduzierte Schwerkraft. Zur Untersuchung des Phänomens wurden Experimente im Fallturm Bremen durchgeführt. Neben einer detaillierten Aufführung der experimentellen Ergebnisse für das zeitliche und örtliche Verhalten der oszillierenden Flüssigkeitsgrenzfläche erfolgt eine theoretische Skalierung des Strömungsvorganges, welche die beschreibenden Kennzahlen, Zeit- ...
Der Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist eine experimentelle Untersuchung zur kapillargetriebenen Reorientierung einer freien Flüssigkeitsoberfläche in einem zylindrischen Behälter nach dem Übergang von Erdgravitation auf reduzierte Schwerkraft. Zur Untersuchung des Phänomens wurden Experimente im Fallturm Bremen durchgeführt. Neben einer detaillierten Aufführung der experimentellen Ergebnisse für das zeitliche und örtliche Verhalten der oszillierenden Flüssigkeitsgrenzfläche erfolgt eine theoretische Skalierung des Strömungsvorganges, welche die beschreibenden Kennzahlen, Zeit- und Geschwindigkeitsskalen liefert. Der Reorientierungsvorgang wird dabei anhand des Verhaltens der Dreiphasen-Kontaktlinie sowie u.a. anhand der Amplituden, der Frequenz und der Dämpfung der Grenzflächenoszillation beschrieben, wobei eine eingehende Beschreibung der auftretenden Phänomene durch die erhaltenen Kennzahlen sowie dem statischen Randwinkel erfolgt. Die Arbeit liefert damit u.a. einzigartige experimentelle Daten zur Validierung von numerischen Rechnungen.