Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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SYWS: Simulation von Wachstum und Strukturbildung

SYWS 1: Fachsitzung I

SYWS 1.5: Fachvortrag

Donnerstag, 29. März 2001, 16:15–16:30, S12

Wachstumskinetik und Hydrodynamik mit der Gitter-Boltzmann-Methode — •Wolfram Miller¹ und Sauro Succi² — ¹Institut für Kristallzüchtung, Max-Born-Str.2, 12489 Berlin — ²Istituto per le Applicazioni del Calcolo, Via delPoliclinico 137, 00161 Roma, Italien

In den letzten zehn Jahren hat sich die Gitter-Boltzmann-Methode (LBM) zu einem effizienten numerischen Verfahren für viele Probleme der Hydrodynamik entwickelt. Ein Modell für den Phasenübergang fest/flüssig ist erst kürzlich entwickelt worden [1]. Der Phasenübergang wird dabei wie eine chemische Reaktion behandelt. Neben dem Gittergas aus Quasiteilchen, die den Masse- und Wärmetransport beschreiben, wird ein Phasenfeld definiert, das den flüssigen und festen Anteil an einem Gitterpunkt festlegt. Die Zeitabhängigkeit des Phasenfeldes wird durch einen Reaktionsterm bestimmt. Im Kontinuumslimes geht das Modell in das übliche Phasenfeldmodell (siehe z.B.[2]) ohne Krümmungsterm über. Es wurden folgende zweidimensionale Beispiele gerechnet: Schmelzen von Gallium und anisotropes Wachstum in eine unterkühlte Schmelze (Dendritenwachstum). Dabei interessiert insbesondere die Wechselwirkung zwischen Schmelzen/Wachstum und dem Strömungsfeld in der Schmelze. [1] G. de Fabritiis, A. Mancini, D. Mansutti und S. Succi, Int. J. Mod. Phys. 9 (1998), 1405[2] C. Beckermann, H.-J. Diepers, I. Steinbach, A. Karma und X. Tong, J. Comp. Phys. 154 (1999), 468