Christian Doppler Labor für Mehrskalenmodellierung von Mehrphasenprozessen
Sprache der Bezeichnung:
Deutsch
Original Kurzfassung:
In vielen industriellen Prozessen sind Mehrphasenströmungen, welche aus mehreren getrennten aber interagierenden Phasen bestehen, von großer Wichtigkeit. Hier sei angemerkt, dass viele relevante Mehrphasenströmungen aus einer kontinuierlichen primären (Gas, Flüssigkeit) und einer dispergierten sekundären Phase (Feststoffpartikel, Tropfen, Gasblasen) bestehen. In diesem Zusammenhang stellt die numerische Mehrskalenmodellierung ein essentielles Standbein für die Verbesserung des Verständnisses solcher Prozesse auf industriellem Maßstab dar, da hier eine starke Wechselwirkung zwischen den verschiedenen Längen- und Zeitskalen besteht. Zum Beispiel kann das mikroskopische Verhalten von Partikeln das globale Verhalten eines großen Gas-Feststoff Reaktors signifikant beeinflussen. State-of-the-art Methoden zur Mehrskalenmodellierung betrachten jedoch die unterschiedlichen Längen- und Zeitskalen getrennt voneinander. Im Weiteren vernachlässigen diese Methoden die große Bandbreite an relevanten Zeitskalen. Die charakteristischen Zeitskalen in einem industriellen Prozess können in der Größenordnung von Stunden liegen, was zu einem unverhältnismäßig hohen Bedarf an Computerressourcen führt.
Das CD-Labor für die ?Mehrskalenmodellierung mehrphasiger Prozesse? hat die Entwicklung einer neuartigen Strategie für die Mehrskalenmodellierung mehrphasiger Prozesse zum Ziel. Diese Methoden sollen die numerische Analyse von industriellen Prozessen, die große charakteristische Zeit- und Längenskalen aufweisen, ermöglichen. Dabei werden die gegenseitigen Wechselwirkungen der verschiedenen Skalen durch die simultane Analyse der für den Prozess wichtigen Skalen berücksichtigt.
Sprache der Kurzfassung:
Deutsch
Englische Bezeichnung:
Christian Doppler Laboratory for Multi-scale Modeling of Multiphase Processes
Englische Kurzfassung:
In many industrial processes multiphase flows, which consist of multiple separate yet interacting phases, are of primary importance and multi-scale modeling is essential to gain a deeper understanding of these processes at large (industrial) scales. Here, many relevant multiphase flows are made up of a continuous primary phase (gas, liquid) and dispersed secondary phases (solid particles, liquid droplets, bubbles). State-of-the-art multi-scale modeling methods consider the different spatial length scales separated and temporally disconnected. These methods further ignore the wide range of the involved temporal scales. Above that the characteristic time scale of the real process may be in the range of hours requiring unaffordable high computational resources and in general the coarse grained models depend on the microscopic properties of the actual system (e.g. particle clusters and small scale design features).
The CD-Laboratory for ?Multi-scale Modeling of Multiphase Processes? aims at pioneering novel multi-scale simulation methodologies enabling the numerical analysis of long-term large scale gas-solid processes, based on a systematic concurrently connected coarse-graining that analyses different temporal and spatial scales simultaneously.
Forschungs-