Simulation von Gas-Partikelströmungen durch Filter mittels Lattice-BGK Modell

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Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung von Berechnungsverfahren zur Simulation ein- und mehrphasiger Strömungen durch Filteranordnungen. Diese sind gekennzeichnet durch komplexe Geometrien und unterschiedliche, physikalische Strömungseffekte. Die Lattice-Boltzmann Methode, ein gaskinetisches Verfahren zur Lösung makroskopischer Erhaltungsgleichungen, hat sich dabei als ein effizientes, genaues und physikalisch sehr flexibles Simulationskonzept erwiesen. Für Strömungen kleiner Machzahlen und nicht zu großer Reynoldszahlen um beliebige Geometrien stellt das Lattice-Boltzmann Verfahren eine Alternative zu klassischen Navier-Stokes Verfahren dar. Ein wesentlicher Vorteil liegt in der molekularen Formulierung der zugrunde liegenden Physik, wodurch unterschiedliche Effekte mit dem gleichen Algorithmus erfaßt werden können. Neben algorithmischen Verbesserungen konnten eigene Entwicklugnen zur Simulation inkompressibler Strömungen, Strömungen kleiner Machzahlen, aber großer Dichteänderungen oder Strömungen durch poröse Medien erarbeitet werden. Ziele dieser Fortsetzung sind das Zusammenführen bisheriger Ansätze zu einem dreidimensionalen Algorithmus zur Berechnung von Strömungen durch Filter und darüber hinaus, dem Stand aktuellen Forschung entsprechend, algorithmische und physikalische Weiterentwicklungen.