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YIELD-stress fluids beyond Bingham - closing the GAP in modelling real-world yield-stress materials

Projektbeschreibung

„Sture“ Materialien ergeben sich der Hartnäckigkeit des enthusiastischen Forschungsnachwuchses

Materialien wie Zahnpasta, Mayonnaise, Zement und Schlamm sehen die meisten von uns nicht als Flüssigkeiten an. Im Bereich der Werkstoffwissenschaft werden diese Materialien jedoch als „unter Fließspannung stehende Fluide“ bezeichnet: Sie „fließen“ nur dann, wenn eine ausreichend große Schubspannung auf sie ausgeübt wird, so dass sie dieser nachgeben und sich in Bewegung setzen, anstatt sich einfach elastisch zu verformen. Das Wissen über Fluide, die unter Fließspannung stehen, ist in konventionellen Sektoren wie der Lebensmittelverarbeitung und dem Bauwesen von großer Bedeutung und wächst im Zusammenhang mit neuen Technologien, beispielsweise dem 3D-Drucken, stetig weiter. Ungeachtet ihres allgegenwärtigen Vorkommens und ihrer Bedeutung sind die ihre Fließeigenschaften beschreibenden, derzeit bekannten Theorien jedoch nur unter einfachsten Grundbedingungen gültig, und ihre experimentelle Erforschung stellt immer noch eine echte Herausforderung dar. YIELDGAP baut nun ein innovatives Ausbildungsnetzwerk auf, das Fachleute aus akademischen Kreisen und der Industrie mit begabtem Forschungsnachwuchs vereint, damit auf dem Gebiet der unter Fließspannung stehenden Fluide fortschrittliche Modelle und experimentelle Methoden entstehen.

Ziel

Industries based on yield-stress fluids are rapidly expanding in Europe, including key traditional sectors (food, building,
paper) and key emerging technologies (advanced materials, advanced manufacturing). The European Parliament has called
for investment on these sectors, but so far complex fluid processes in these industries are far from understood, as the
research
has generally been small scale and/or technologically flawed. In particular: the poor understanding of yield-stress
fluid rheology and linking of the measured parameters to the yield properties and insufficient models, means that
applications are designed without the understanding of even the basic flow properties (no-flow zones, pressure needed to
initiate flow), which introduces uncertainties and errors; there is a serious shortage of research trained professionals who
combine expertise on complex fluid research, technology and industrial needs. In conjunction with ESR the largest network
in Europe in rheology, this ITN will: develop a European multi-disciplinary, intersectoral educational research framework for
Europe, to comprehensively train 12 early stage researchers (ESRs) to PhD level; provide the research evidence to show
how modern measurement and modelling methods may improve the cost- and resource-efficiency of industrial processes;
provide the European workforce with a much needed new generation of excellent research trained professionals. The
scientific objectives of YIELDGAP covered by the 4 research workpackages are to: establish advanced and highly improved
numerical modelling tools of complex fluids including additives; validate models by lab and field measurements; integrate
measured fluid properties with model parameters; build and disseminate best practices for industry and academia. Using
advanced methods where the YIELDGAP partners are world leading, the work of this ITN will culminate in international
consensus guidelines for yield-stress fluid flow measurement and prediction.

Koordinator

KUNGLIGA TEKNISKA HOEGSKOLAN
Netto-EU-Beitrag
€ 845 948,88
Adresse
BRINELLVAGEN 8
100 44 Stockholm
Schweden

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Region
Östra Sverige Stockholm Stockholms län
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
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Gesamtkosten
€ 845 948,88

Beteiligte (6)