Projekt

Lattice Boltzmann Verfahren werden am LSTM-Erlangen seit Jahren für die Untersuchung von Transportprozessen in komplexen Geometrien angewendet. In vorausgegangenen Projekten konnte eine umfangreiche Validierung der Simulationsergebnisse auf globaler Ebene (z.B. globaler Druckverlust) mit Daten aus der Literatur durchgeführt und auch der starke Einfluss der lokalen geometrischen Struktur gezeigt werden. Um lokale Größen (z.B. lokale Übergeschwindigkeiten) vergleichen zu können, muss im Experiment und der Simulation exakt die gleiche geometrische Struktur untersucht werden. Man benötigt also geeignete experimentelle Verfahren, welche die geometrische Struktur nicht-invasiv dreidimensional digitalisieren können und auch lokale Strömungsmesswerte liefern. Transportprozesse in Schüttungen sind für eine Vielzahl natürlicher und technischer Prozesse von entscheidender Bedeutung. Aufgrund der komplexen Wechselwirkung der lokalen Transportvorgänge mit den (meist unbekannten) geometrischen Strukturen ist eine genaue Vorhersage und Quantifizierung der Transportprozesse in der Praxis sehr schwierig. Man benutzt daher in der Praxis meist empirische Korrelationen mit experimentell bestimmten Parametern ähnlicher Konfigurationen. Durch eine Vielzahl von Simulationen und Messungen sollen die lokalen Prozesse und deren Wechselwirkung mit der Struktur besser verstanden werden. Der so erhaltene Datenpool soll auch für die Erstellung verbesserter Korrelationsbeziehungen genutzt werden. Da Messungen in komplexen Geometrien sehr aufwendig sind, ist eine Ergänzung mit Simulationen sehr gewinnbringend.