Mixing of Fluids with Space-Filling Curves

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Contributors

Abstract

In einem aktuellen Forschungsprojekt in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS wurde eine komplexe Struktur geschaffen, die zwei Flüssigkeiten so verteilt, dass sie sich besonders homogen vermischen können. Um diese Anwendung zu realisieren, wurde eine Peano-Kurve verwendet. In vier verschiedenen Iterationsschritten wurde eine Kurve über die andere gelegt und eine NURBS-basierte Oberfläche über die Kurven gelegt. Diese Struktur kann als Mischer für zwei Fluide oder als Grundlage für die Konstruktion von Wärmetauschern dienen. Da eine raumfüllende Kurve eine Reihe von Punkten gleichmäßig und konstant in einer kohärenten Reihe abbildet, trennt sie zwei Fluide perfekt, während die für den Wärmeaustausch benötigte Oberfläche maximiert wird. Der Hauptzweck dieser Studie besteht darin, besonders einfache Mechanismen zu analysieren und zu untersuchen, um alternative Kurven mit einer ähnlichen Abbildungsstruktur zu konstruieren. Ziel dieser Forschung ist auch die Entwicklung eines Kurvengenerators, der auf dem sogenannten Lindenmayer-System basiert. Durch die Kombination mehrerer grundlegender Kurvenmotive soll eine Vielzahl von Kurven mit einfachen Parametern für Bewertungs- und Optimierungsalgorithmen bereitgestellt werden. In diesem Beitrag werden die Möglichkeiten vorgestellt, die sich aus der Einführung von nur 2 × 2 und 3 × 3 Gittern ergeben. Tatsächlich erzeugt der vorgestellte Algorithmus bereits etwa 15.000 verschiedene Strukturen und bildet damit eine solide Grundlage für weitere Untersuchungen.

Details

Original languageEnglish
Title of host publicationICGG 2018 - Proceedings of the 18th International Conference on Geometry and Graphics
EditorsLuigi Cocchiarella
Place of PublicationMailand
Pages1255-1267
Number of pages13
Publication statusPublished - Aug 2018
Peer-reviewedYes

Publication series

SeriesAdvances in intelligent systems and computing, Volume 857
Volume857
ISSN2194-5357

External IDs

Scopus 85050636826

Keywords

Keywords

  • Space-Filling Curves