Thermal fluctuations in non-ideal fluids with the Lattice Boltzmann method
- Im Rahmen der Lattice Boltzmann Methode wird ein Modell entwickelt, welches die Simulation einer nicht-idealen, van-der-Waals-artigen Flüssigkeit einschließlich thermischer Fluktuationen ermöglicht. Den Kern des entwickelten Langevin-Modells stellt ein Fluktuations-Dissipations-Theorem dar, welches die akkurate Thermalisierung aller Lattice-Boltzmann Freiheitsgrade gewährleistet. Die entwickelte Methode wird auf verschiedene Fragestellungen der Nanofluidik und kritischen Phasenübergänge angewandt. So wird unter anderem gezeigt, dass die Dynamik der Aufrauhung einer Flüssigkeitsgrenzfläche entscheidend von dem Dämpfungscharakter des Systems (schwach oder stark gedämpft) abhängt. Ferner wird gezeigt, dass sich die kritische Dynamik eines isothermen flüssig-gas Systems stark von der einer konventionellen Flüssigkeit unterscheidet, da die Divergenz der Relaxationszeit hier durch eine divergierende Volumenviskosität verursacht wird, wohingegen die Scherviskosität endlich bleibt.
Author: | Markus GrossORCiDGND |
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URN: | urn:nbn:de:hbz:294-35356 |
Referee: | Ingo SteinbachORCiDGND, Fathollah VarnikORCiDGND |
Document Type: | Doctoral Thesis |
Language: | English |
Date of Publication (online): | 2012/09/17 |
Date of first Publication: | 2012/09/17 |
Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Physik und Astronomie |
Date of final exam: | 2012/06/19 |
Creating Corporation: | Fakultät für Physik und Astronomie |
GND-Keyword: | Gitter-Boltzmann-Methode; Langevin-Gleichung; Kapillarwelle; Benetzung; Kritisches Phänomen |
Institutes/Facilities: | Interdisciplinary Centre for Advanced Materials Simulation (ICAMS) |
Max-Planck-Institut für Eisenforschung, Düsseldorf | |
Dewey Decimal Classification: | Naturwissenschaften und Mathematik / Physik |
faculties: | Fakultät für Physik und Astronomie |
Licence (German): | Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |