Modellierung und Simulation von partikulären Strömungen

Partikuläre Strömungen sind in der Natur, der Technik und der Industrie allgegenwärtig. Untersuchungen dieser sind wichtig, da sie erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt, die menschliche Gesundheit, Sicherheit, Fertigungsprozesse und viele andere Anwendungen haben. Daher ist die Fähigkeit, realistische partikelbeladene Strömungen numerisch zu untersuchen, ein wichtiger Aspekt. Aus diesem Grund ist es für solche numerischen Studien unerlässlich, komplexe Partikelformen verwenden zu können, auch in Systemen mit hohen Partikelvolumenanteilen. Denn die Kopplung zwischen dem umgebenden Fluid und einem Partikel hängt stark von der Form des Partikels ab, was sich bspw. im Strömungswiderstand zeigt. Darüber hinaus sind auch die Wechselwirkungen mit anderen Partikeln und Hindernissen, wie z. B. einer Wand, von der Form abhängig.

Die Berücksichtigung beliebiger Partikelformen ist zwar wichtig, stellt aber nach wie vor eine große Herausforderung dar. Aus diesem Grund ist es von großer Bedeutung, die bereits bestehenden Modelle und Methoden zu verbessern oder neue zu entwickeln, die genaue Studien von partikulären Strömungen ermöglichen. Hier geht es in erster Linie darum, grob disperse Suspensionen zu betrachten. Es ist jedoch anzunehmen, dass die daraus resultierenden neuen Entwicklungen auch auf andere Anwendungen anwendbar sind.