Nichtgleichgewichtsdynamik von amphiphilen Systemen:
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1999
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
1.1 AMPHIPHILE SYSTEME. 1
1.2 HYDRODYNAMIK AMPHIPHILER SYSTEME. 6
1.3 AUFBAU DER ARBEIT. 9
2 GINZBURG-LANDAU-MODELLE 11
2.1 TERNAERES MODELL FUER AMPHIPHILE SYSTEME. 12
2.1.1 FREIE ENERGIE DES TERNAEREN MODELLS . 13
2.1.2 PARAMETERWAHL. 16
2.1.3 PHASENVERHALTEN. 17
2.1.4 ZUSTANDSGLEICHUNG. 18
2.1.5 GRENZFLAECHENEIGENSCHAFTEN. 19
2.2 EFFEKTIVES BINAERES MODELL FUER AMPHIPHILE SYSTEME. 22
2.2.1 FREIE ENERGIE. 23
2.2.2 PARAMETERWAHL UND PHASENVERHALTEN. 24
2.2.3 ZUSTANDSGLEICHUNG UND GRENZFLAECHENEIGENSCHAFTEN. 24
3 DAS GITTER-BOLTZMANN-VERFAHREN 25
3.1 GRUNDLAGEN. 25
3.1.1 DYNAMIK IN VIELTEILCHENSYSTEMEN. 25
3.1.2 DISKRETE METHODEN IN DER FLUIDDYNAMIK. 27
3.1.3 DIE BOLTZMANNGLEICHUNG IM KONTINUUM. 30
3.2 DIE BOLTZMANNGLEICHUNG AUF DEM GITTER I. 31
3.2.1 MIKRODYNAMIK. 31
3.2.2 GLEICHGEWICHTSVERTEILUNG. 33
3.2.3 MAKRODYNAMIK. 35
3.3 DIE BOLTZMANNGLEICHUNG AUF DEM GITTER II. 36
3.3.1 ERWEITERUNG AUF MEHRKOMPONENTIGE FLUIDE. 36
3.3.2 STABILITAET. 38
3.3.3 RAENDER. 38
3.3.4 LAENGE UND ZEIT IN PHYSIKALISCHEN EINHEITEN. 40
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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INHALTSVERZEICHNIS
IV
3.3.5 SCHWAECHEN DES GITTER-BOLTZMANN-VERFAHRENS
41
4 MAKRODYNAMIK DES BINAEREN MODELLS 43
4.1 PHASENVERHALTEN. 44
4.2 STATISCHE GRENZFLAECHENEIGENSCHAFTEN. 44
4.3 DYNAMISCHE EIGENSCHAFTEN.'. 45
4.4 ZUSAMMENFASSUNG UND DISKUSSION. 47
5 STATIK UND DYNAMIK VON VESIKELN UND MIZELLEN
5.1 STATISCHE EIGENSCHAFTEN.
5.1.1 VESIKELFORMEN.
5.1.2 KAPILLARKRAEFTE.
5.2 MORPHOLOGIE IM SCHERFLUSS.
5.2.1 VESIKEL IM SPANNUNGSDOMINIERTEN REGIME
5.2.2 VESIKEL IM SPANNUNGSLOSEN REGIME . . .
5.2.3 KLASSIFIKATION DER VESIKELMORPHOLOGIE . .
5.3 ZUSAMMENFASSUNG UND DISKUSSION.
49
51
51
52
55
56
60
62
63
6 SPONTANE EMULSIFIKATION 65
6.1 DIE PHYSIK DER SPONTANEN EMULSIFIKATION. 66
6.1.1 EIN EINFACHES SZENARIO. 69
6.1.2 DIE THEORIE VON GRANEK, BALL UND CATES. 70
6.2 SIMULATION DER SPONTANEN EMULSIFIKATION. 71
6.2.1 FRAGESTELLUNGEN. 71
6.2.2 PARAMETERRAUM. 72
6.2.3 DURCHFUEHRUNG DER SIMULATIONEN. 73
6.3 ERGEBNISSE. 74
6.3.1 PHAENOMENOLOGIE UND VERGLEICH MIT EXPERIMENTEN. 74
6.3.2 INITIALE INSTABILITAET DER OEL-WASSER-GRENZFLAECHE. 76
6.3.3 SPAETERE STADIEN DER SPONTANEN EMULSIFIKATION. 79
6.4 ZUSAMMENFASSUNG UND DISKUSSION. 86
7 SCHLUSSBEMERKUNGEN 89
7.1 ZUSAMMENFASSUNG . 89
7.2 AUSBLICK. 90
A DRUCKTENSOR 93
A.L DRUCKTENSOR FUER DAS TERNAERE MODELL. 94
A.2 DRUCKTENSOR FUER DAS EFFEKTIVE BINAERE MODELL. 95
B DIE CHAPMAN-ENSKOG-ENTWICKLUNG
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