Multiskalenmodellierung physikalischer Vorgänge an der Grenzschicht Wasser/Boden

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jürgen Grabe
• Fachliche Zuordnung: Geotechnik, Wasserbau
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 274844490

Der Schwerpunkt des Fortsetzungsantrags liegt auf der Erweiterung und Entwicklung der verwendeten numerischen Methode zur Beschreibung von Fließvorgängen in Böden. In diesem Zusammenhang soll als erstes innere Erosion (Suffusion) in sandigen Böden untersucht werden. Da bei der nicht-aufgelösten CFD-DEM die Umströmung der einzelnen Bodenpartikel nicht abgebildet werden kann, muss die Methode erweitert werden, um den genauen Zeitpunkt und die Bewegung der Bodenpartikeln bei sich änderndem hydraulischen Gradienten zu erfassen. Der zweite Schwerpunkt des Fortsetzungsantrags liegt auf der Beschreibung der Wasser/Luft Grenzschicht im Boden und den daraus entstehenden Kapillarkräften. Zur Modellierung der Grenzfläche Wasser/Luft im Boden mithilfe der nicht-aufgelösten CFD-DEM werden neue Kraftmodelle entwickelt und implementiert. Diese Erweiterungen ermöglichen tiefere Einblicke in die Versagensmechanismen von Bodenkörpern und die Modellierung der Wasser-Boden-Interaktionen in gesättigten, sowie die erstmalige numerische Berechnung von teilgesättigten sandigen Böschungen mithilfe der nicht-aufgelösten CFD-DEM.Zur Erreichung der gesteckten Ziele ist eine Kooperation der TUHH mit DCS Computing aus Linz/Österreich vorgesehen. DCS entwickelt den Code CFDEMÒcoupling, der im Rahmen des Forschungsvorhabens eingesetzt wird. Die Kooperation findet im Rahmen des D-A-CH-Abkommens der DFG (Deutschland) mit dem FWF (Österreich) statt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich
• Partnerorganisation: Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)
• Kooperationspartner: Dr. Christoph Goniva