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All episodes can be found at Modellansatz.de. Here are the ones which are related to the LBRG.

English Episodes

Modell167 || 24.05.2018 || Automatic Differentiation: Asher Zarth applies automatic differentiation to computational fluid dynamics to optimize shapes, like to find a shape that minimizes the drag in a Stokes flow. Using the simulation software OpenLB the solution converged to a shape like an American Football ball quite fast.

Modell112 || 03.11.2016 || Filters: Liliana Augusto investigates filtering
devices which work on a micro and nano level, and computes the pressure drop between in- and outlet of the filter as well as the collection efficiency.

German Episodes

Der Modellansatz: Modell243 - Benchmark OpenLB || 20.08.2021 || Benchmark OpenLB: Sarah Bischof, Timo Bohlig und Jonas Albrecht befassten sich mit Strömungsmodellen und deren Simulation auf den Hochleistungrechnern am KIT. Mit Hilfe von Benchmark Tests auf dem HPC konnte die maximale Skalierbarkeit einer Aorta Simulation mit Hilfe von OpenLB in Abhängigkeit der Problemgröße gefunden werden.

Der Modellansatz: Modell228 - Algorithmisches Differenzieren || 23.01.2020 || Algorithmisches Differenzieren: Mit Ableitungen lassen sich viele Probleme lösen. Andrea Walther erforscht daher, wie diese automatisiert berechnet werden können. Mit der algorithmischen Differenziation werden Ableitungen mit hoher Genauigkeit bei geringem Aufwand berechnet und neue Verfahren in der Optimierung ermöglicht.

Der Modellansatz: Modell218 - Binärströmung || 03.10.2019 || Binärströmung: Anne Bayer und Tom Braun betrachten und modellieren im projektorientierten Praktikum einen Würfel, in dem zwei Flüssigkeiten enthalten sind, die sich nicht mischen können und so eine diffuse Grenzfläche zwischen beiden entsteht.

Der Modellansatz: Modell215- Poiseuillestrom || 15.08.2019 || Poiseuillestrom: Ayca Akboyraz und Alejandro Castillo befassten sich mit der stationären Poiseuillestrom-Lösung, die sich als zeitlich stationäre Lösung in einem Zylinder einstellt, wenn am Rand eine Haftbedingung vorliegt. Die paraboloid verlaufende Lösung ist erfüllt auch die nicht-linearen Navier-Stokes-Gleichungen.

Der Modellansatz: Modell214- Gastransport || 08.08.2019 || Gastransport: Larissa Dietz und Jonathan Jeppener betrachten den Stofftransport von CO2-Gas in flachen Photobioreaktoren, die mit großer Oberfläche den Einfall von viel Licht ermöglichen. Dies dient der Algenzucht im industriellen Maßstab, um die weltweite Nachfrage nach schnell nachwachsender Nahrung und erneuerbaren Energiequellen zu befriedigen.

Der Modellansatz: Modell205 - MathSEE || 30.05.2019 || MathSEE: Seit Oktober 2018 gibt es das KIT-Zentrum Mathematics in Sciences, Engineering, and Economics, kurz MathSEE. Tanja Hagedorn erzählt, wie hier mathematisch und anwendungsorientiert arbeitende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in gemeinsam forschen.

Modell153 || 11.01.2018 || Luftspalt: In jedem Elektromotor ist ein kleiner Luftspalt zwischen fest stehendem Stator und dem rotierenden Rotor. Tabitha Hoffmann modelliert und simuliert die dort resultierende Luftbewegung, um den Wärmetransport im Motor zu berechnen.

Modell145 || 05.10.2017 || lilium: Patrick Nathen ist Mitgründer der Lilium Aviation, die mit Strömungsimulationen einen senkrecht startenden Elektro-Jet entwickeln, um eine Lösung für die Mobilität der Zukunft zu finden.

Modell143 || 14.09.2017 || Raumklima: Markus Rösler simuliert Strömungen in Gebäuden, um Räume auf Energiebedarf und thermische Behaglichkeit untersuchen zu können und schlägt damit eine Brücke zu
Gesundheitsfragen und (Arbeits-)Medizin.

Modell132 || 11.05.2017 || Augmented Reality: Staffan Ronnas befasst sich mit Augmented Reality in der Chirurgie, um virtuelle, präoperativen Daten mit der 'Realität' in Form von live Video auf dem chirurgischen Mikroskop zu verblenden, um vor und während der Operation hilfreiche Informationen zu liefern.

Modell126 || 23.02.2017 || New York: Eva-Maria Walz und Kathrin Kadel trafen sich in einem Softwarepraktikum zu Strömungssimulationen und erhielten darauf die Chance auf ein Auslandspraktikum am City College of New York in den USA.

Modell115 || 24.11.2016 || Partikelströmungen: Thomas Henn befasst sich mit der Simulation von Partikelströmungen. Diese treten bei der Betrachtung von Feinstaub in den Atemwegen, bei Sedimentierung in Flüssen oder Filtrationen auf.

Modell107 || 29.09.2016 || Erasmus: Vojtěch Cvrček ist 2013 als Erasmusstudent
von der CTU in Prag nach Karlsruhe ans KIT entsandt worden und er berichtet über seine Erlebnisse.

Modell071 || 19.11.2015 || Brasilien: Ein Auslandsaufenthalt ist auch im Mathematikstudium eine ausgezeichnete Ergänzung. Hakan Demirel und Benedikt Kottler konnten ein Semester in Brasilien studieren und in Richtung Molekulardynamik und Feinstaubsimulation forschen.

Modell064 || 13.08.2015 || Photobioreaktoren: Photobioreaktoren sind eine große Hoffnung für unsere Zukunft ohne Erdöl. Sie nutzen die Tatsache aus, dass verschiedenste Algensorten für uns nützliche Stoffe produzieren können. Judith Kolbe hat in ihrer Masterarbeit ein Modell erprobt, das die Verklumpung von Algen beim Fließen beschreiben soll.

Modell059 || 09.07.2015 || Zweibeiner: Wie bringt man einem Roboter das Gehen bei? Cornelius Kuhs hat sich dieser Frage am Humanoiden Fünf-Segment-Läufer am Institut für Technische Mechanik gestellt, und hat die Bewegungen am Modell von Differentialgleichungen auf die Energieeffizienz des Bewegungsablaufs studiert.

Modell024 || 12.06.2014 || Wasserstraßen: An der Bundesanstalt für Wasserbau befasst sich Rebekka Kopmann mit Analysen und Prognosen des Systemzustands von Bundeswasserstraßen. Eine Herausforderung ist dabei die Kalibration von Simulationsmodellen an die Wirklichkeit, damit sinnvolle Analysen und Prognosen überhaupt möglich werden.

Modell018 || 27.02.2014 || Sicherheitsventile: Sicherheitsventile sollen uns durch eine geeignete Auslegung vor Explosionen und Unglücken wie dem Sevesounglück in der Industrie schützen. Doch sind die aktuellen Sicherheitsrichtlinien zeitgemäß? Andreas Schleich hat dazu ein Sicherheitsventil mathematisch modelliert und mit der Lattice-Boltzmann Methode den Betrieb mit numerischer Fluid-Simulation simuliert.

Modell014 || 30.01.2014 || Windsimulation: Irina Waltschläger modelliert den Wind im Stadtgebiet, um die Luftbewegung ausgehend von einem Gebäude- und Geländemodell mit den Navier-Stokes Gleichungen als Fluid simulieren und analysieren zu können.

Modell011 || 12.12.2013 || Flammen: Auch Flammen können durch partielle Differentialgleichungen modelliert werden, und Robin Trunk hat so ein Modell mit Hilfe von Level-Set Methoden numerisch mit Finiten Elementen simuliert. Im Gespräch geht er auch auf die Zusammenarbeit mit den Ingenieuren am IKET und das Studium der Technomathematik ein.

Modell009 || 28.11.2013 || 3D-Druck: Marie-Luise Maier hat ein 3D-Druck-Verfahren analysiert und optimiert, mit dem das sonst bei FDM-Druck notwendige Stützmaterial eingespart werden kann. Teil der Modellbildung ist dabei der Funktionsbegriff. Sie spricht über Klassen von mehr oder weniger druckbaren Objekten und einem konstruktiven Algorithmus.

Modell002 || 10.10.2013 || Aorta Challenge: Thomas Henn spricht über seine Blutflusssimulationen in der Aorta, die mathematische Beschreibung, wie man über ein Becken geht, numerische Simulationen auf einem Großrechner und über den internationalen Vergleich der Ergebnisse.

Modell001 || 03.10.2013 || Mathematische Modellbildung: Gudrun Thäter spricht über Mathematische Modellbildung und die zugehörige Vorlesung im Studium, über überraschende Ventile, dem Stau aus dem Nichts und Fußgängersimulationen.

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