Simulations Unit

Die Computer Simulations Unit bietet Beratung, Gutachten und numerische Modellierungsdienstleistungen zur Analyse und Entwicklung komplexer physikalischer Systeme. Unsere Expertise umfasst die numerische Strömungsmechanik, Akustofluidik, Mikrofluidik, ultraschallgetriebene Prozesse, Mikrohydrodynamik sowie die Dynamik kolloidaler Partikel und Mikropartikel.

Wir unterstützen Forschungs- und Entwicklungsprojekte von der Modellbildung und Auswahl geeigneter numerischer Methoden über Simulation und Analyse bis hin zur Optimierung von Prozessen, Bauteilen und Betriebsbedingungen. Für strömungsmechanische Fragestellungen setzen wir unter anderem die Finite-Volumen-Methode ein und untersuchen Low-Reynolds-number flow, mikrofluidische Chips, Acoustic Streaming sowie ultraschallinduzierte Strömungsphänomene. Darüber hinaus modellieren wir Acoustic Radiation Forces sowie Transport und Dynamik von Mikro- und kolloidalen Partikeln in mikrofluidischen und akustofluidischen Systemen.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung und Anwendung theoretischer und feldtheoretischer Modelle. Dazu gehören die Herleitung, Anwendung und Weiterentwicklung feldtheoretischer Modelle und Phasenfeldmodelle sowie die Beratung bei der Auswahl geeigneter Modellierungsansätze für spezifische wissenschaftliche Fragestellungen. Für kolloidale Partikel und Mikropartikel berechnen wir unter anderem hydrodynamische Widerstandsmatrizen, Stokes-Widerstände und Diffusionskoeffizienten zur Beschreibung von Bewegung und Transport auf der Mikroskala.

Durch die Kombination aus numerischer Simulation, theoretischer Modellbildung und anwendungsspezifischer Beratung unterstützen wir die Entwicklung und Optimierung mikrofluidischer, akustofluidischer und partikelbasierter Systeme und ermöglichen quantitative Einblicke in Prozesse, die experimentell nur schwer zugänglich sind.

Wir bieten:

• Beratung und Gutachten
• Numerische Strömungsmechanik
• Akustofluidische und mikrofluidische Simulationen
• Modellierung ultraschallgetriebener Prozesse
• Simulation von Acoustic Streaming und Acoustic Radiation Forces
• Modellierung der Dynamik kolloidaler Partikel und Mikropartikel
• Mikrohydrodynamik und Low-Reynolds-number flow
• Entwicklung und Anwendung feldtheoretischer Modelle und Phasenfeldmodelle
• Berechnung hydrodynamischer Widerstände, Stokes-Widerstände und Diffusionskoeffizienten
• Unterstützung bei der Entwicklung und Optimierung mikrofluidischer Chips und verwandter Systeme