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91	Untersuchung der Fluoreszenzlebensdauer von BODIPY-Farbstoffen in Polymerlösungen und Polymerschmelzen Fröbe, Melanie 15 November 2016 (has links) Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Fluoreszenzverhalten, speziell der Fluoreszenzlebensdauer, von BODIPY-Farbstoffen in Polymerlösungsmittelgemischen mit unterschiedlicher Polymerkonzentration sowie in Polymerfilmen bei unterschiedlichen Temperaturen. Dazu werden zunächst die Synthesen von vier verschiedenen BODIPY-Fluorophoren mit einem Phenylsubstituent in meso-Position aufgezeigt. Dahingehend wurde eine Synthesestrategie entwickelt, um eine einzelne Polypropylenkette an diese Farbstoffsysteme anzubinden. Dabei soll aufgezeigt werden, dass die Länge des Substituenten am Phenylsubstituenten am chromophoren Kern maßgeblich das Fluoreszenzverhalten der Sonde beeinflusst. BODIPY-Farbstoffe mit makromolekularen Substituenten zeigen im Vergleich zu Derivaten mit kürzeren Substituenten eine deutlich größere Fluoreszenzlebensdauer und eine nicht so stark ausgeprägte Temperaturabhängigkeit. Mehrere Zeitkomponenten der Fluoreszenzlebensdauer der Fluorophore in reinem Polypropylen bzw. deren Mehrkomponentensystemen (Polyethylenpropylen Copolymer oder Kraton) im Vergleich zu reinen Lösungsmitteln (Toluol oder Dodecen) deuten dabei auf lokale Heterogenitäten im Material hin. Außerdem wird der Einfluss der Viskosität auf die Fluoreszenzlebensdauer in Polymer/Lösungsmittelgemischen mit unterschiedlicher Polymerkonzentration untersucht und die Rolle des Wasserstoffbrückennetzwerkes zwischen den Polymer- und Lösungsmittelmolekülen diskutiert. info:eu-repo/classification/ddc/541 ddc:541
92	Numerical Investigation on Drag Reduction and Two-Dimensional Turbulence in Diluted Polymer Solutions / Analyse par simulation numérique de la réduction de la traînée et des caractèristiques d’écoulements bidimensionnels par l’ajout de polymères en solution Xiong, Yong-Liang 09 December 2010 (has links) Les polymères jouent un rôle important sur la réduction de la traînée et la modification de la structure des écoulements. Nous avons utilisé le modèle Oldroyd-B pour étudier l’effet de la viscoélasticité de solutions de polymères dilués sur des écoulements en deux dimensions autour d’obstacles dans un canal. Les obstacles sont pris en compte par la méthode de pénalisation volumique et des condition aux limites artificielles sans réflexion sont imposées à la sortie du canal. La discrétisation est effectuée par des schémas performants en différences finies et la résolution par une méthode multigrille. Les simulations numériques sont effectuées pour une large gamme de nombres de Reynolds et de nombres de Weissenberg. Les caractéristiques détaillées des écoulements viscoélastiques sont analysées et comparées entre elles et celles de l’écoulement du fluide sans polymère. En particulier les jeux de paramètres conduisant à une augmentation ou à une baisse de la traînée. Enfin les effets du polymère sur des écoulements turbulents sont aussi analysés. / Polymer plays an important role on the drag reduction and modiﬁcation of the structure of ﬂow. In this thesis, Oldroyd B model is employed to study the effectof viscoelasticity for polymer solutions diluted by two-dimensional direct numerical simulation. The obstacles are taken into account by penalization method. The artiﬁcial boundary condition is imposed without any reﬂection on the channel outlet. Flow pasta cylinder is investigated in detailed by present numerical methods. The numerical codes are valid for predicting the drag force and capturing the important character of viscoelastic ﬂow by comparing with experimental and other numerical results. The drag map of the cylinder is obtained at a wide range of Reynolds number and Weissenberg number space. The detailed characteristics of viscoelastic ﬂow are reported in the thesis. The effects of polymer on two-dimensional turbulent ﬂow are also discussed by grid turbulent ﬂow. Simulation numérique Réduction de la traînée Écoulements bidimensionnels Oldroyd-B model Polymères Méthode de pénalisation Condition à la limite artiﬁcielle Méthode multigrille Numerical simulation Drag reduction Two dimensional turbulent ﬂow Oldroyd-B Polymer solutions Flow past a cylinder Grid turbulent ﬂow Penalization method Artiﬁcial boundary condition Multigrid method
93	SHEAR RHEOMETRY PROTOCOLS TO ADVANCE THE DEVELOPMENT OF MICROSTRUCTURED FLUIDS Eduard Andres Caicedo Casso (6620462) 15 May 2019 (has links) <p></p><p>This doctoral dissertation takes the reader through a journey where applied shear rheology and flow-velocimetry are used to understand the mesoscopic factors that control the flow behavior of three microstructured fluids. Three individual protocols that measure relative physical and mechanical properties of the flow are developed. Each protocol aims to advance the particular transformation of novel soft materials into a commercial product converging in the demonstration of the real the chemical, physical and thermodynamical factors that could potentially drive their successful transformation. </p> <p> </p> <p>First, this dissertation introduces the use of rotational and oscillatory shear rheometry to quantify the solvent evaporation effect on the flow behavior of polymer solutions used to fabricate isoporous asymmetric membranes. Three different A-B-C triblock copolymer were evaluated: polyisoprene-<i>b</i>-polystyrene-<i>b</i>-poly(4-vinylpyridine) (ISV); polyisoprene-<i>b</i>-polystyrene-<i>b</i>-poly(<i>N</i>,<i>N</i>-dimethylacrylamide) (ISD); and polyisoprene-<i>b</i>-polystyrene-<i>b</i>-poly(<i>tert</i>-butyl methacrylate) (ISB). The resulting evaporation-induced microstructure showed a solution viscosity and film viscoelasticity strongly dependent on the chemical structure of the triblock copolymer molecules. </p> <p> </p> <p>Furthermore, basic shear rheometry, flow birefringence, and advanced flow-velocimetry are used to deconvolute the flow-microstructure relationships of concentrated surfactant solutions. Sodium laureth sulfate in water (SLE<sub>1</sub>S) was used to replicate spherical, worm-like, and hexagonally packed micelles and lamellar structures. Interesting findings demonstrated that regular features of flow curves, such as power-law shear thinning behavior, resulted from a wide variety of experimental artifacts that appeared when measuring microstructured fluids with shear rheometry.</p> <p> </p> <p>Finally, the successful integration of shear rheometry to calculate essential parameters to be used in a cost-effective visualization technique (still in development) used to calculate the dissolution time of polymers is addressed. The use of oscillatory rheometry successfully quantify the viscoelastic response of polyvinyl alcohol (PVA) solutions and identify formulations changes such as additive addition. The flow behavior of PVA solutions was correlated to dissolution behavior proving that the developed protocol has a high potential as a first screening tool.</p><br><p></p> Rheology Polymers and Plastics Applied Rheology shear rheometry self-assembly block copolymers Water-soluble polymers concentrated surfactants flow-visualization Ultrasonic speckle velocimetry simple-shear flow-instabilities wall-slip plug-flow Flow-Birefringence polymer dissolution polymer swelling shear-induced microstructures SNIPS polymer solutions triblock terpolymers PVA SLE1S bulky side groups spherical micelles worm-like micelles hexagonal phase Lamellar phase poly vinyl alcohol ISV ISD ISB Complex fluids microstructured fluids Flow Behaviors

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