Lehrstuhl für Hydromechanik und Hydrosystemmodellierung

GRK 2160 DROPIT: Upscaling of coupled free-flow and porous-media-flow processes

Forschungsprojekt im Rahmen des Internationalen Graduiertenkollegs DROPIT (GRK 2160) gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) vom 01.10.2016 bis zum 30.09.2025

Projektbeschreibung

Für zahlreiche industrielle Anwendungen werden Modelle zur Simulation von gekoppelten Systemen bestehend aus einem porösen Medium und einer freien Strömung erstellt. Bei einigen dieser Anwendungen spielt die Tropfenbildung an der Grenzfläche der beiden unterschiedlichen Strömungsbereiche eine entscheidende Rolle und sollte im Modell berücksichtigt werden.

Verschiedene Ansätze, um die Prozesse an der Grenzfläche wiederzugeben werden innerhalb dieses Projekts untersucht.Ziel ist, eine möglichst genaue Beschreibung der Tropfenbildung und -bewegung zu entwickeln. Hierzu wird zuerst die Übergangszone zwischen freier Strömung und porösem Medium im Detail untersucht. Ausgangspunkt ist ein gekoppeltes Modell, das die tiefgreifenden mikroskaligen Prozesse an der Grenzfläche wiedergibt.Anschließend werden die Auswirkungen der Tropfen auf der Porenskala in einem Upscaling-Prozess auf ein gemitteltes makroskaliges Modell übertragen, um reale Szenarien auf großen Skalen technisch zu ermöglichen.

Das Projekt wird im Rahmen des internationalen Graduiertenkollegs "Technologien für Tropfeninteraktionen" (DropIT) in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Universität Bergmao bearbeitet. Das Graduiertenkolleg forscht in den Bereichen Tropfen-Gas-Interaktion, Tropfen-Wand-Interaktion und Tropfen-Flüssigkeit-Interaktion, um mit den gewonnenen Erkenntnissen zum Beispiel industrielle Prozesse verbessern zu können.

Leiter*innen

Jun.-Prof. Dr. Carina Bringedal
Prof. Dr.-Ing Rainer Helmig
Prof. Dr.-Ing Maurizio Santini (Universität Bergamo)

Bearbeiter*innen
Abteilung

LH2

Partner

Universität Bergamo

Zeitraum

10/2016 - 09/2025

Weitere Informationen

Homepage

Finanzierung

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Publikationen

  1. (Zeitschriften-) Aufsätze

    1. Ackermann, S., Bringedal, C., & Helmig, R. (2021). Multi-scale three-domain approach for coupling free flow and flow in porous media including droplet-related interface processes. Journal of Computational Physics, 429, 109993. https://doi.org/10.1016/j.jcp.2020.109993

Kontakt

Dieses Bild zeigt Rainer Helmig
Prof. Dr.-Ing.

Rainer Helmig

Leiter

Dieses Bild zeigt Sina Ackermann
Dr.-Ing.

Sina Ackermann

wissenschaftliche Mitarbeiterin

Dieses Bild zeigt Maziar Veyskarami
M.Sc.

Maziar Veyskarami

wissenschaftlicher Mitarbeiter

Zum Seitenanfang