Descripción del proyecto
Modelización de flujos complejos de películas delgadas
La modelización de películas delgadas requiere emplear modelos de flujo de película delgada especializados para representar los efectos del flujo superficial. A pesar de los avances en este ámbito, aún es muy difícil modelizar flujos complejos que implican una combinación de flujo de fluidos a granel y flujo superficial de película delgada. El proyecto SURFING, financiado con fondos europeos, desarrollará modelos matemáticos nuevos para simular el flujo de películas delgadas de fluidos en superficies curvas dinámicas. Los modelos podrán predecir no solo la evolución de una película existente, sino también su formación, colapso y ruptura. Es más, el proyecto creará métodos mejores para combinar el flujo de películas delgadas con el flujo de fluidos a granel que permitirán identificar regiones donde los efectos superficiales son relevantes.
Objetivo
Physical phenomena that combine effects on a surface and that in the bulk occur in many fields, ranging from crystal growth in chemistry and proton diffusion in biomembranes, through tyre aquaplaning and self-cleaning materials. We consider this multi-scale problem specifically for coupled bulk-surface fluid flow. Simulating these problems with traditional fluid solvers is challenging because of the different scale of the surface phenomena versus that in the bulk. Towards this end, specialized thin film flow models have been developed to accurately capture surface-level flow effects. However, it remains impossible to automatically detect the formation of thin fluid sheets and resolve the bulk/sheet coupled flow. This limits the application of thin film models. Advances made in thin film modelling have not been applied to complex flow situations where, for example, a free flowing bulk fluid can form thin films over an obstacle, or where sufficient fluid collects on a moving thin fluid sheet to obtain bulk flow. Such problems rely on bulk flow simulations with significantly finer resolutions to capture the surface-level effects, which dramatically increases computation time making full dynamic simulations unrealistic for actual applications.
The primary objective of this project is to model bulk/surface flow phenomena numerically. We will propose novel mathematical models to computationally simulate flow of thin fluid sheets on moving curved surfaces, which can predict not just the evolution of an existing film, but also their formation, collapse and break up. We will develop efficient methods to two-way couple film flow with bulk fluid flow which are able to identify regions where surface level effects are relevant, on the fly. This fellowship will build on the expertise in fluid flow and particle methods of the researcher, and that in multi scale modeling, free boundary problems and advanced discretisation adaptivity of the host.
Ámbito científico
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinador
4365 ESCH-SUR-ALZETTE
Luxemburgo