%0 Generic
%A Kretz, Dominik
%D 2017
%F heidok:23304
%R 10.11588/heidok.00023304
%T Partikelbasierte Strömungssimulation im  Anwendungsbereich granularer Materialien  und Fluide
%U https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/23304/
%X Computersimulationen von Strömungen spielen als hilfreiches Werkzeug bei der Lösung  rheologischer Fragestellungen eine immer größer werdende Rolle. Ziel ist die Ausarbeitung  des Nutzens und der Grenzen von partikelbasierter Strömungssimulation anhand  zweier Problemstellungen aus unterschiedlichen Fachbereichen. Zum Einen wird das dynamische  Fließverhalten von granularem Material innerhalb einer Dosierwaage mit archimedischer  Schraube zur Optimierung des Systems simuliert. Die experimentell bestimmte  Durchflussrate im realen Aufbau wird bei angepassten Simulationsparametern rechnerisch  modelliert. Zum Zweiten wird für eine spezielle Tumorbehandlung das Verhalten von in  Blutgefäßen mitschwimmenden therapeutisch strahlenwirksamen Mikrosphären analysiert.  Die entwickelte Methode basiert auf eindimensionalen Volumenstromberechnungen, welche  mittels der Ergebnisse einer dreidimensionalen Strömungsanalyse adaptiert werden. Die  nötige Blutgefäßgeometrie wird mit angiografischen CT-Aufnahmen und einem zusätzlich  implementierten Modell zur Generierung von Blutgefäßen unterhalb der Bildauflösungsgrenze  definiert. Die Ergebnisse werden mit experimentellen Daten verglichen. Mittels einer  weiteren Analyse wird die Notwendigkeit zur Verbesserung des bildgebenden Systems der  Blutgefäße belegt und zu erzielende Bedingungen hierfür ermittelt.  Die jeweilige Strömungssimulation hat sich als nützliches Werkzeug bei der Systemoptimierung  erwiesen, welche mit rein experimentellen Methoden oder theoretischen Modellen  nicht, oder nur unter deutlich größerem Aufwand, erreicht werden kann. Abschließend  werden die beiden verwendeten Ansätze vergleichend diskutiert. Die vielseitige Anwendbarkeit  von partikelbasierter Strömungssimulation bei physikalisch unterschiedlichen  Problemstellungen wird aufgezeigt.