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Reaktive Strömungen, Diffusion und Transport / SFB 359

Reactive Flows, Diffusion and Transport

18.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

1993 unter dem Dach des Interdisziplinären Zentrums für Wissenschaftliches Rechnen (IWR) eingerichtet, befasst sich der Sonderforschungsbereich mit mathematisch fundierten Modellen zur Beschreibung von chemischen Reaktionsprozessen, die mit Strömung, Diffusion, Transport und/oder Strahlung gekoppelt sind, wie sie sowohl in der Natur als auch bei technischen Anwendungen auftreten. Ziel ist es, für derartige Probleme theoretisch abgesicherte, möglichst allgemein verwendbare Lösungsverfahren zu entwickeln. Dazu werden neuartige Methoden der mathematischen Modellbildung, der Computersimulation und der experimentellen Meßtechnik eingesetzt. Diese Probleme haben als Gemeinsamkeit das Zusammenspiel von Diffusions-, Transport- und Reaktionsprozessen, welche nicht isoliert voneinander behandelt werden dürfen. Exemplarische Beispiele sind die chemischen Prozesse in einem Strömungsreaktor und bei der katalytischen Verbrennung an Oberflächen, deren quantitative Erfassung die Berücksichtigung des Stofftransports erfordert. Weitere Beispiele mit besonderer Komplexität sind die Modelle der Sternentstehung, bei der diffuser Materietransport, Energieabstrahlung und Staubbildung zusammenwirken. Schließlich ist ein wichtiges Anwendungsfeld die Simulation der Ausbreitung von Schadstoffen im Boden und in Gewässern.

The collaborative research centre 359 was established 1993 under the roof of the Interdisciplinary Centre for Scientific Computing (IWR). It deals with mathematically based models for describing chemical reaction processes which are coupled with flow, diffusion, transport and radiation, as they occur in the natural sciences and in technical applications. The goal is to develop solution methods for such problems which are theoretically supported and generally applicable. Fot this purpose, new methods of mathematical modelling computer-based simulation and experimental measurement are developed. The problems considered share the difficulty of interacting diffusion, transport and reaction processes which cannot be considered separately. Typical examples are the chemical processes in flow reactors and in the catalytic combustion at surfaces both requiring the consideration of mass transport. Further examples of particular complexity are models of star formation including diffusive mass transport, energy radiation and dust formation. Finally, an area of growing importance is the simulation of pollutant transport in soil and waters.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Rolf Rannacher
Institut für Angewandte Mathematik der Universität Heidelberg
Im Neuenheimer Feld 293/294 · 69120 Heidelberg
Tel.: (06221) 54-4873 · Fax.: (06221) 54-5634
E-Mail: rannacher@iwr.uni-heidelberg.de

Further Information: www.sfb359.uni-heidelberg.de/