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Modellierung und numerische Simulation kinetischer Randschichten

Bearbeiter: H. Babovsky

Kooperation: J. Grabmeier (IBM Heidelberg)

Beschreibung der Forschungsarbeit:

Viele Bereiche moderner Hochtechnologien erfordern die Modellierung von Transportvorgängen durch kinetische Gleichungen, d.h. auf der Basis mesoskopischer Beschreibung. Beispiele reichen von der Simulation von Hyperschallumströmungen bis zur Berechnung der Dynamik von Magnetkopfgleitern.
Das Projekt konzentriert sich auf die Modellierung von kinetischen Randschichten und ihre Kopplung an strömungsdynamische Bereiche. Eine Reihe von Fragestellungen wird aufgegriffen. Zu ihnen gehören:

  1. Diffusionsapproximation kinetischer Gleichungen [1]
  2. Modellierung von Sprungbedingungen für Navier-Stokes-Gleichungen [3]
  3. Entwicklung von Entscheidungsmerkmalen für kinetische Bereiche und strömungsdynamische Bereiche [3]
  4. Optimierung numerischer Codes für Randschichten [3]
  5. Untersuchung des Zusammenhanges zwischen Flüssen durch Ränder und Materialeigenschaften (inverses Problem) [2]
  6. Einsatz von Computeralgebra zur Modellierung von Fluktuationen (mit J. Grabmeier)
Im Mittelpunkt der Untersuchungen steht ein numerischer Code zur Lösung kinetischer Gleichungen, der auf der Simulation stochastischer Punktmengen beruht. Während die Konvergenz dieses Verfahrens im Falle von Evolutionsproblemen bekannt ist, sind für die Behandlung stationärer Probleme weitere Untersuchungen nötig.

Projektliteratur:

  1. Diffusion limits for flows in thin layers, Preprint 94-45, SFB 359, Universität Heidelberg, 1994.
  2. An inverse model problem in kinetic theory, Preprint No. 130, WIAS, 1994
  3. Simulation of kinetic boundary layers, in Vorbereitung



BREMERO
Wed Apr 12 21:47:02 MDT 1995