Modellierung grenzflächengetriebener Mehrphasenprozesse

Grenzflächengetriebene Prozesse treten in verschiedenen Anwendungsgebieten auf, z.B. in Versalzungsvorgängen an der Grenzfläche zwischen Boden und Luft, bei Transportprozessen in Brennstoffzellen an der Grenzfläche zwischen porösem Medium und gasführenden Kanälen, in Wurzelsystemen im Boden mit Grenzflächen zwischen Gefäßstrukturen und porösem Medium. Ähnlich verhält es sich auch beim Transport von Medikamenten im menschlichen Körper sowie in vielen anderen Bereichen. Sehr often sind die Probleme durch eine Interaktion zwischen freier Strömung und Strömung in porösen Medien charakterisiert. Die Quantifizierung von Transferflüssen in Bezug auf Masse, Impuls und Energie ist immens wichtig für die oben genannten Anwendungen. Gleichzeitig weisen die Strömungsdynamiken im porösen Medium und in der freien Strömung aber eine große Unabhängigkeit voneinander bzw. eine Eigendynamik auf, die aber mitkontrolliert werden durch Mechanismen an der gemeinsamen Grenzfläche. Diese Interaktionen zu verstehen und sie durch geeignete Modelle zu beschreiben ist entscheidend für Anwendungsbeispiele wie die oben genannten.