Bearbeiter: Th. Czapiewski
Kooperation: E. Rank, M. Krafczyk; Universität Dortmund
Förderung: DFG Schwerpunktprogramm ,,Anwendungsbezogene Optimierung und Steuerung``
Beschreibung der Forschungsarbeit:
Gittergase sind eine Klasse zellulärer Automaten zur Simulation von Strömungsvorgängen. Auf einem Gitter bewegen sich Teilchen gleicher Masse mit betragskonstanter Geschwindigkeit, die in den Gitterknoten kollidieren und sich ansonsten nicht beeinflussen. Der Algorithmus besteht aus einem sich wiederholenden Zyklus der Propagation (deterministische Fortbewegung zum nächsten Knoten) und Kollision (i.a. nichtdeterministisch) der Partikel unter Erhaltung der Gesamtmasse.
Im Berichtszeitraum wurde das Phänomen der spinodalen Dekomposition eines Gemisches aus einer weißen und einer schwarzen Phase untersucht. Dabei wurden die Kollisionen so modelliert, daß sich Partikel einer Farbe mit höherer Wahrscheinlichkeit in Richtung einer Mehrheit von Partikeln derselben Farbe bewegen als in die entgegengesetzte Richtung. Speziell wurden die Entmischungsregeln aus [1] verwendet.
Die Gittergas-Simulationen wurden mit einer hohen Anzahl an Restpartikeln durchgeführt. Durch die dekompositiven Kollisionsregeln trat dabei ein Gittereinfluß auf: Die Phasengrenzen richteten sich bevorzugt orthogonal zu den Gitterverbindungen aus. Dieser Effekt war nicht bei kleinen entmischten Bereichen zu beobachten.
Die folgenden Simulationen wurden unter Verwendung der Entmischungsregeln
aus [1] mit periodischen Randbedingungen auf einem triangulären
-Knoten-Gitter mit ca.
Partikeln gerechnet.
Projektliteratur:
