Einleitung

Strömungen reibungsbehafteter Fluide werden in der Regel unter Verwendung der Navier-Stokesschen Differentialgleichungen theoretisch analysiert. Viele wichtige Erkenntnisse über deren Eigenschaften und über geeignete Lösungsmethoden sowie zahllose Ergebnisse, die daraus erzeugt wurden, sind in der Literatur dokumentiert. Dabei wird leicht übersehen, daß die Navier-Stokes-Gleichungen recht spezielle Annahmen über die Stoffeigenschaften des strömenden Fluids beinhalten. Sie beruhen nämlich auf der Hypothese, daß der Tensor der Reibungsspannungen T am Ort r im Fluid zur Zeit t isotrop und linear mit dem Tensor der Verzerrungsgeschwindigkeiten D am gleichen Ort zur gleichen Zeit verknüpft ist. Bei volumenbeständigen Flüssigkeiten lautet das Stoffgesetz einfach T(r,t) = 2μD(r,t), wobei die dynamische Viskosität μ der Flüssigkeit voraussetzungsgemäß unabhängig von den Verzerrungsgeschwindigkeiten ist. Viele in Natur und Technik vorkommende niedermolekulare Flüssigkeiten wie Wasser, Mineralöle, Alkohole oder einfache Kohlenwasserstoffverbindungen genügen diesem newtonschen Reibungsansatz unter „normalen“ Prozeßbedingungen weitgehend.