Gerald Baumann
Modelle und Computersimulationen granularer Materie
The paper is published: Dissertationen der Gerhard-Mercator-Universitaet - Gesamthochschule - Duisburg
Abstract: Es werden verschiedene neue Modelle zur Simulation granularer Materie vorgestellt. Der Hauptteil der Arbeit befasst sich mit dem Bottom to top Restructuring Modell, das zur Untersuchung der Dynamik in rotierenden Trommelmischern verwendet wurde. Neuentwicklungen sind ein zellularer Automat, der erstmals die Dissipation kinetischer Energie in realistischer Weise widerspiegelt, und das Kontinuitaetsmodell, dass den Einfluss eines institiellen Fluids auf den Fluss granularer Materie durch vertikale Rohre nachvollzieht. In rotierenden Trommeln wird die Entstehung radialer Segregation geklaert, ein neues effektives Mischverfahren definiert und das Phaenomen der selbstorganisierten Kritizitaet untersucht.

Several new models for the simulation of granular materials are investigated. The main part deals with the bottom-to-top restructuring model which was used for the analysis of the dynamic in rotating drums. New developments are a cellular automata, which is able to simulate the dissipation of kinetic energy in a realistic matter, and the continuousness-model, which reflects the influence of an intersitiell fluid on the flow of granular material through vertical pipes. Within rotating drums the origin of the radial segregation is cleared, a new effective mixing procedure is defined, and the phenomenon of self-organized criticality is investigated

Keywords: Granuare Materie, Sand, Computersimulation, Molekulardynamik, Zellulare Automaten, Rotierende Trommelmischer, Selbstorganisierte Kritizitaet, Rohrfluss mit interstitiellem Fluid, granular materials, computer-simulation, molecular dynamics, cellular automata, bottom to top restructuring, rotating drums, self-organized criticality, pipe flow with interstitial fluid

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