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Institut für Energie- und Klimaforschung

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Finite Elemente Methode

In der Numerik ist die Finite Elemente Methode (FEM) eine der mächtigsten State-of-the-Art Methoden für das Lösen von komplexen differentialalgebraischen Gleichungssystemen (DAE). In unserer Gruppe benutzen wir ein auf OOPDE basiertes FEM-Framework (in 1D/2D) in MATLAB für Simulationen von inhomogenen und nicht glatten multi-physikalischen Systemen. Einerseits dient dies zur Berechnung von Massenströmen in Gasphasen, andererseits zur Analyse von nicht linearen Wechselwirkungen sowohl innerhalb und als auch zwischen einzelnen Phasen (Gase, poröse Medien und Feststoffe). Dabei kombinieren wir Theorie (FactSage) mit unseren experimentellen Erfahrungen mit dem Ziel, vollständige Systeme von Batterien und Brennstoffzellen mathematisch zu modellieren und zu optimieren. Ein besonderer Schwerpunkt wird auf das objektorientierte Programmieren gelegt, um möglichst große Wiederverwertbarkeit und Nachvollziehbarkeit zu gewährleisten.

Oxidation von Eisenpartikeln in einer Wasser-/Wasserstoffatmosphere (im Verhältnis von 7:4) nach 360 Sekunden, modelliert via parabolischen Zündungsgesetz.Oxidation von Eisenpartikeln in einer Wasser-/Wasserstoffatmosphere (im Verhältnis von 7:4) nach 360 Sekunden, modelliert via parabolischen Zündungsgesetz.

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