C. Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses

sierten 3D-Fluss-MRI-Messtechnik (CFD-MRI) stellt ein Novum dar, so dass die
Idee an dieser Stelle zunächst zu erklären ist:


1. Schritt: MRI Scan g. Rand/Porosität <p0


3. Schritt: Berechne a) Differenz aus
CFDund MRI Ergebnis J = (ffäftg)2,
b) dessen Gradienten dJ und
c) daraus neue Parameter für
Rand/Porosität <pl+1

Bei der CFD-MRI wird zunächst eine Strömungsflussmessung mit einer MRI
durchgeführt. Die im Allgemeinen verrauschten Messergebnisse stellen zeitlich
und örtlich gemittelte Durchschnittswerte dar. Sie sind zugleich die Lösung ei-
nes Strömungsproblems, welches durch ein mathematisches Modell mit Rand-
bedingungen und zugehöriger Geometrie charakterisiert ist und durch die Na-
vier-Stokes-Gleichungen beschrieben werden kann. Die Kenntnis des Modells
macht sich das CFD-MRI-Verfahren zu Nutze, um zum einem das Rauschen
durch numerische Simulation herauszurechnen und zum anderen von Durch-
schnittsbildung ausgehend auf feine Strukturen der Geometrie zu schließen. Dazu
wird zunächst ein parametrisiertes CFD-Model erstellt, bei dem die Parameter
die zugrundeliegende Geometrie und die Randbedingungen mittels eines Porö-
sen-Medien-Modells beschreiben. Zur Berechnung der Parameter wird nun ein
Optimierungsproblem gelöst, welches den Unterschied aus dem Messungs- und
parameterabhängigem Simulationsergebnis minimiert, die Durchschnittsbildung
bei der Messung berücksichtigt und zugleich den Modellgleichungen genügt. Man
erhält so ein feiner aufgelöstes Strömungsbild (Geschwindigkeit, Druck, Wand-
schubspannung, Permeabilität des durchströmten Mediums, etc.) mit zugehöriger
Geometrie, welches den Messergebnissen entspricht, Messartefakte eliminiert und
in Bezug auf das Strömungsmodell sinnvoll ist.

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