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Rheology of yield stress fluids: a multiscale approach

Projektbeschreibung

Modellierung, wann und wie Fließspannungen mit dem Strom fließen

Kolloide, Mikrogele, Emulsionen, Schäume, Pasten und Schlämme haben alle eines gemeinsam – sie gehören zu einer interessanten Klasse von Materialien, die als Fließspannungen bekannt sind. Diese Flüssigkeiten fließen nur dann, wenn sie einer Belastung über einem bestimmten kritischen Wert ausgesetzt sind. Andernfalls nehmen sie einen feststoffähnlichen Zustand an. Diese komplizierten Fließeigenschaften sind nicht nur aufgrund der Beschaffenheit der Materialien selbst schwer vorherzusagen, sondern auch, weil sie davon abhängen, in was die Materialien hineinfließen bzw. um was sie herumfließen. Trotz ihrer weit verbreiteten Anwendungen, unter anderem in den Bereichen Lebensmittel, Pharmazeutika, Bauwesen, Ölförderung, Schmiermittel und Beschichtungen, sind wir noch weit davon entfernt, ihr Verhalten zu verstehen und vorherzusagen und sie für spezifische Anwendungen rational zu gestalten. Das EU-finanzierte Projekt RheoYield verwendet theoretische und computergestützte Instrumente in einem mehrskaligen Ansatz, um ein besseres Verständnis darüber zu erlangen, inwiefern das makroskopische Verhalten von Fließspannungen aus den mikroskopischen Bestandteilen hervorgeht.

Ziel

Yield stress fluids defy our conventional notions of liquid and solid, keeping their shape as soft solids at low loads, yet yielding and flowing like liquids at larger loads. They can then suffer arbitrarily large deformations in this liquid state, but will recover a solid state if the load is removed. Their internal microstructure and macroscopic shape are thus determined directly by the processing history they experience. Such materials are all around us: in colloids, microgels, emulsions, foams, pastes, slurries, and their biological counterparts. They find widespread applications in foods, pharmaceuticals, construction, oil extraction, lubricants, coatings, etc. Despite this importance to so many engineering processes, we still do not understand how their remarkable macroscopic rheological (deformation and flow) properties emerge out of the collective dynamics of their constituent microscopic substructures: colloid particles, microgel beads, emulsion droplets, etc. Addressing key questions emerging from recent experiments, RheoYield aims to build new theories to inform and potentially transform our understanding of the rheology of yield stress fluids. Within a multiscale approach, the project will capitalise on rapid recent progress in understanding how microscopic rearrangement events cooperate to give macroscopic flow. Using theoretical and computational tools that I have recently developed, and new ones that will be developed here, RheoYield aims to: 1. Identify the microscopic changes that take place in a soft solid as it slowly yields into a fluidised state. 2. Understand the profound influence of boundary physics on bulk yielding. 3. Develop the first microscopically founded continuum constitutive model that captures all the key features of yield stress rheology. 4. Establish a microscopically founded computational fluid dynamics of yield stress fluids. 5. Develop basic new science underpinning strategies for the optimised control of yield stress rheology.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

ERC-ADG - Advanced Grant

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-ADG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

UNIVERSITY OF DURHAM
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 2 374 753,75
Adresse
STOCKTON ROAD THE PALATINE CENTRE
DH1 3LE DURHAM
Vereinigtes Königreich

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Region
North East (England) Tees Valley and Durham Durham CC
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 2 374 753,75

Begünstigte (1)

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