Numerik und Advanced Computing

  Simulation Rieselfilm Urheberrecht: WSA

Ob Strömungsmechanik oder Wärmeübertragung: numerischen Simulationen kommen in Wissenschaft und Technik immer mehr Bedeutung zu. Die Vorteile liegen auf der Hand: Im Gegensatz zu Experimenten, die grundsätzlich nur Zugang zu einer begrenzten Zahl an Messgrößen und Messpunkten bieten, erlauben Simulationen den Zugriff auf alle physikalischen Größen unabhängig von Ort und Zeitpunkt. Dadurch erlauben Simulationen, physikalische Zusammenhänge zu erkennen, die sich aus Experimenten nicht oder nur mit hohem Aufwand ableiten lassen.

Für die Simulation physikalischer Prozesse werden effiziente numerische Verfahren und zuverlässige Modelle benötigt, die eine genaue und wissenschaftlich belastbare Abbildung des realen Prozesses ermöglichen. Die physikalische Modellierung ist wesentlicher Bestandteil der am Lehrstuhl für Wärme- und Stoffübertragung laufenden Forschungsprojekte. Der Schwerpunkt liegt vor allem auf Grenzflächenprozessen, wie z.B. Verdunstung an Tropfenoberflächen, Pyrolyse in Kohlepartikeln, Wellenbildung in Filmströmungen oder Wärmeübergang an Materialgrenzen.

Für die numerischen Arbeiten verfügt der Lehrstuhl für Wärme- und Stoffübertragung über einen eigenen Hochleistungsrechner, auf denen auch aufwändige Simulationen komplexer Strömungsphänomene und Transportprozesse durchgeführt werden können. Daneben besteht Zugang zu den Hochleistungsrechnern des Rechenzentrums der RWTH Aachen und des Forschungszentrum Jülich. Neben am Lehrstuhl entwickelten Verfahren und Modellen kommen auch offene und kommerzielle Umgebungen zum Einsatz, wie z.B. OpenFOAM oder FLUENT.