Nicht-Newtonsche Fluide

In einer Vielzahl von Anwendungen werden nicht-Newtonsche Fluide verwendet, wie beispielsweise Farben, medizinischen Fluiden, Gelen etc. Diese zeichnen sich durch komplizierte Materialeigenschaften aus. Das sogenannte Stoffgesetz beschreibt das Verhalten von Spannungstensor und Schergeschwindigkeit. Die Herausforderung besteht darin, dass diese Stoffgesetzte nicht-linear sind und in manchen Situationen sogar durch unstetige Funktionen repräsentiert werden. Für zeitabhängige Strömungen solcher Fluide haben wir Finite Elemente Methoden untersucht. Hierfür sind theoretische Werkzeuge, wie Interpolationsoperatoren sehr nützlich. Zudem beschäftigen wir uns mit der numerischen Analysis für nicht-standard Randbedingungen, wie sie beispielsweise in Polymerschmelzen auftreten.

  • Süli, Tscherpel: Fully discrete finite element approximation of unsteady flows of implicitly constituted incompressible fluids, IMA J. Numer. Anal. (2020)
  • Diening, Storn, Tscherpel: Fortin operator for the Taylor-Hood element, Numer. Math. (2022)
  • The Nitsche method for partial differential equations with inhomogeneous boundary conditions (Tscherpel)