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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 34: Hydrodynamik

DY 34.2: Talk

Wednesday, March 24, 1999, 15:00–15:15, R4

Zeitliche Entwicklung eines Wasserjets in Öl — •Jan Nestler, Bernd Zimanowski und Ralf Büttner — Physikalisch-Vulkanologisches Labor, Geologie Universität Würburg

Bei Wärmesaustauschprozessen zwischen zwei nicht-mischbaren Flüssigkeiten auf einer Kurzzeitskala ist die Größe der gemeinsamen Grenzfläche ausschlaggebend. Für das Verständnis der Wechselwirkungen zwischen heißen (>900⁰C) und kalten (Zimmertemperatur) Flüssigkeiten während eines Mischungsprozesses, muß der Entwicklung dieser gemeinsamen Grenzfläche besondere Bedeutung beigemessen werden. Solche Wechselwirkungen zwischen heißen und kalten Flüssigkeiten spielen beispielsweise beim explosiven Vulkanismus eine wesentliche Rolle.

Um die zeitliche Entwicklung solcher Grenzflächen bei geologisch relevanten Vermischungsbedingungen zu untersuchen wurden Jetxperimente mit verschiedenen nicht-mischbaren Flüssigkeitspaaren bei unterschiedlichen Einspritzgeschwindigkeiten durchgeführt und mit Hilfe von Hochgeschwindigkeitskinematographie dokumentiert. Dabei wurde ungestörte Jetentwicklung sowie ein Auftreffen des Jets auf eine senkrechte Wand (jet impingement) untersucht. Unter der vereinfachenden Annahme radialsymmetrischer Jetgeometrie wurde ein Auswerteverfahren zur Bestimmung der Grenzflächengröße in Abhängigkeit von der Einspritzdauer entwickelt und experimentell überprüft.