Modellierung von mehrphasigen Strömungen mit kinetischen Methoden

Die Vorhersage von mehrphasigen Strömungen, z.B. der Transport von diskreten Partikeln oder Tropfen in einem Fluid, ist von großer Bedeutung in vielen Bereichen der Verfahrenstechnik. Insbesondere im Bereich der Nanopartikel werden hier zudem verschiedene Aspekte der Mehrskaligkeit und Mehrfeldproblematik vereint. Klassische Ansätze zur Modellierung dieser Phänomene basieren üblicherweise auf der Betrachtung mittlerer Größen in einem großen Ensemble von Partikeln oder auf der Basis von Kontinuumsmethoden. Mit dem Aufkommen neuer numerischer Methoden, vor allem der lattice-Boltzmann Methode (LBM) und der Molekular-Dynamischen Verfahren (MD) können heute Berechnungen durchgeführt werden, in denen der Transport von Partikeln und die Wechselwirkung zwischen Partikeln auf mikroskopischer Ebene (einzelne Partikel auflösend) berechnet werden. Das Ziel dieses Projektes ist es, diese Methoden weiter zu entwickeln um weitere komplexe Phänomene, wie z.B. elektrokinetische Effekte, auflösen zu können. Das Projekt ist derzeit Bestandteil des Simulationswissenschaftlichen Zentrums an der TU Clausthal.