FLUID – Simulationssoftware für komplexe Fluide

Die Faserverstärkung von Polymermaterialien ist eine sehr wichtige Technik in der Produktion von Leichtbaumaterialien. Das Potenzial dieser Materialien kann nur ausgeschöpft werden, wenn die Faserrichtung während des Produktionsprozesses mit hoher Genauigkeit vorausgesagt werden kann.

In der Software FLUID ist eine hochentwickelte physikalisch basierte Modellierungsmethode implementiert, die nicht nur den Einfluss der Strömung  auf die Faserkonzentration und  -orientierung, sondern auch die Rückwirkung der Faserkonzentration  und -orientierung auf das rheologische Verhalten der Suspension berücksichtigt.

Mittels FLUID kann man Simulationen von Nicht-Newtonschen Fluiden, z.B. in Mikrostrukturen, bei welchen es sich um komplexe, dreidimensionale geometrische Strukturen von porösen Materialen handelt, simulieren.  Die von uns simulierten Strukturen können direkt von Computertomographien verwendet oder mit der Software GeoDict® erzeugt werden.

Solche Simulationen helfen die Relationen zwischen Fluidgeschwindigkeit, Druck, Viskosität  und Permeabilität des Mediums zu verstehen und zu identifizieren. Das effektive Permeabilitätsgesetz kann in Makroskalensimulationen eingesetzt werden, in der die poröse Struktur nur ein Teilgebiet einer gesamten Geometriekonfiguration ist.

Simulationsbeispiel: Infiltrationsprozess  eines nicht-Newtonschen Fluids in eine mikroskalisch aufgelöste Gesteinsstruktur

Räumlich aufgelöste Information auf der Porenskala über:

• Druck
• Geschwindigkeit
• Temperatur
• Ausbreitung der Fließfront

Information auf der makroskopischen Skala

• Effektiver Permeabilitätstensor