Instabilitätsmoden fluider Grenzflächen unter orthogonalen elektrischen Wechselfeldern

• Antragsteller: Professor Dr. Steffen Hardt
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 422719952

Auf der Grundlage vorläufiger theoretischer Arbeiten wird vorgeschlagen, die Instabilitätsmoden von Fluidgrenzflächen unter Anwendung eines normalen elektrischen Feldes zu untersuchen. Der Ausdruck "Fluidgrenzfläche" bezieht sich auf eine Grenzfläche zwischen zwei nicht mischbaren Fluiden, einem Elektrolyt und einem dielektrischen Fluid. Das dielektrische Fluid kann entweder ein Gas oder eine Flüssigkeit sein. Der Schwerpunkt des Projekts wird auf räumlich homogenen elektrischen Wechselfeldern liegen. Die Instabilitätsmoden der Fluidgrenzfläche werden hinsichtlich ihrer räumlichen Struktur und Oszillationsfrequenz untersucht. Die Schwellenfeldstärke, die benötigt wird, um die Instabilität auszulösen, wird bestimmt. Nach anfänglichen Untersuchungen mit reinen Fluidgrenzflächen werden die Untersuchungen auf mit Tensiden oder Teilchen bedeckte Grenzflächen ausgeweitet. Es wird erwartet, dass derartige Fluidgrenzflächen Instabilitätsmoden zeigen, die sich qualitativ und quantitativ von denjenigen reiner Grenzflächen unterscheiden. Darüber hinaus ist geplant, die bestehende Theorie in spezifische Richtungen zu erweitern. Die vorgeschlagene Arbeit könnte Auswirkungen auf die kontrollierte Erzeugung kleiner Tröpfchen, die durch elektrische Felder induziert wird, und auf die Strukturierung von Flüssigkeitsfilmen durch Selbstorganisation haben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen