Stochastische Partikelsysteme als numerische Verfahren für Probleme der Aerosoldynamik

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Zielstellung des Forschungsvorhabens ist die theoretische Fundierung, Weiterentwicklung und Testung stochastischer Algorithmen zur numerischen Behandlung der Koagulationsgleichung. Das physikalische Phänomen der Koagulation, d.h. der Prozeß der Bildung von Teilchen unterschiedlicher Größe aus Monomeren durch entsprechende Wechselwirkung, spielt in vielen naturwissenschaftlichen und technischen Anwendungsbereichen, wie Aerosoltechnologie, Umweltforschung, Polymerenchemie oder Astronomie, eine wichtige Rolle. Mathematisch wird dieser Vorgang durch eine nichtlineare Integrodifferentialgleichung, die Smoluchowski-Gleichung, beschrieben.Das Projekt umfaßt Untersuchungen zur Konvergenz der stochastischen numerischen Verfahren, die Entwicklung effizienter Algorithmen, sowie die Behandlung anwendungsrelevanter Fragestellungen insbesondere aus dem Bereich der Aerosoldynamik. Ein wichtiges Anliegen ist es, Methoden und Resultate aus der Theorie stochastischer wechselwirkender Teilchensysteme für eine Anwendung im Rahmen numerischer Simulationsverfahren nutzbar zu machen.