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GRK 1554 Mikro-Makro-Wechselwirkungen in strukturierten Medien und Partikelsystemen

Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

GRK 1554 Mikro-Makro-Wechselwirkungen in strukturierten Medien und Partikelsystemen

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Mikro-Makro-Untersuchungen haben sich als eine äußerst vielversprechende Methode erwiesen, wenn es darum geht, das Verhalten von Materialien mit Mikrostruktur im technischen Einsatz zu simulieren. Aus der großen Bandbreite derartiger Untersuchungen haben wir zwei Gebiete ausgewählt:metallische Festkörper mit Mikrostrukturen wie Texturen, Phasen, Hohlräumen, Einschlüssen etc.Systeme fester Partikel, die von Fluiden durchströmt werden oder sonst mit ihnen physikalisch wechselwirken.In beiden Arbeitsgebieten sollen Untersuchungen durchgeführt werden, die mindestens auf zwei Ebenen unterschiedliche Charakteristika aufweisen. Bei den metallischen Festkörpern sind dies Materialien mit Mi-krostrukturen wie
Körner, Hohlräume, Einschlüsse, Phasen, Risse usw. Bei den Partikelagglomeraten sind dies Partikel mit Strukturen und Porennetzwerken, die von fluiden Medien durchdrungen werden, wie es der Fall ist bei mechanischer Entwässerung von Suspensionen, Partikelbildung in Wirbelschichten, thermischer Trocknung von Partikelsystemen etc.Auf der Mikroebene ist das
Verständnis für die Physik der Vorgänge in der Regel größer als auf der Makroebene. Deswegen werden die Simulationen zunächst im Kleinen durchgeführt. Die Makroebene bildet dagegen die Ebene der ingenieurmäßigen Anwendungen, auf der man mit gemittelten Größen arbeitet. Die Mittelung wird mittels Homogenisierungsmethoden gewonnen, die problemangepasst sein müssen. Für technische Applikationen sind dann auf der Makroebene geeignete Modelle zu schaffen, die eine Simulation technologischer Vorgänge in der Praxis ermöglichen.Bei allen Gebieten stehen die ingenieurwissenschaftlichen Anwendungen im Vordergrund. Gleichwohl ist grundsätzlich das ganze Spektrum einer vertieften Behandlung angestrebt, die das Experiment,
die ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen bis hin zu den mathematischen und speziell numerischen Methoden einschließt.

Förderung seit 2010
2. Förderperiode: 2014-2018

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