Die Flow Simulation Group beschäftigt sich aktuelle mit folgenden Schwerpunkten der Forschung.
In allen Bereichen wird CFD zur Forschungsunterstützung eingesetzt.
Thermische Energiespeicher - sensible und latente Wärmespeicherung
Durch den steigenden Bedarf an Energie und den damit einhergehenden Bedarf an Effizienzsteigerung sind neue oder verbesserte Methoden notwendig, thermische Energie zu effizient speichern. Stand 2019 (Quelle) fallen 50% des weltweiten Energiebedarfs für den Wärme- und Kältebedarf in Industrie und dem Gebäudesektor an, dabei ist der selbe Sektor für 40% der weltweiten Treibhausgas-Emissionen verantwortlich. In beiden Fällen besteht ein Einsparungs- und Optimierungspotential durch effizientere thermische Speicher.
Ziel der aktuellen Forschung ist es einen hybriden thermischen Speicher zu entwickeln, der durch Nutzung von latenter und sensibler Wärme mehr Speicherkapazität pro Volumen aufweist und durch thermische Schichtung die exergetischen Verluste im Speicher minimiert. Dazu wird
- CFD zur Untersuchung des Phasenübergangs von fest zu flüssig in Makrokapseln verwendet
- Transportprozesse im Speicher bei Be- und Entladung untersucht
- Ein hybrides Speicherkonzept simulativ und experimentell aufgebaut und validiert
Wärmeübertragung - Wärmeübergangsintensivierung
In vielen Industriezweigen spielen Wärmeübertrager eine essentielle Rolle. Bei einer effizienteren Gestaltung von Wärmeübertragern liegt ein hohes Potential für energetische Einsparungen und eine Verringerung des CO2 Ausstoßes im Betrieb. 
Ziel der Forschung ist es den turbulenten Wärmetransport zu erhöhen und eine Maximierung der wärmeübertragenden Fläche zu erreichen. Diese Ziele werden in der aktuellen Forschung verfolgt durch
- Effizienzsteigerung durch Oberflächenrauigkeit, bzw. einheitlich strukturierte und unstrukturierte Oberflächen
- Optimierung der Wandstruktur durch Geometrievariationen
- Detaillierte Untersuchungen mit Hilfe von Strömungssimulationen, wo Experimente nicht möglich sind
- Abbildung der komplexen Strömungen mittels Large Eddy Simulationen
Mehrphasenströmung - Partikeltransport und -ablagerungen
In Wärmeübertragern fällt im Laufe von mehreren Betriebsstunden eine Ablagerung von Partikeln (Fouling) an. Bisherige Untersuchungen von Feststoffablagerungen auf Wärmeübertragern waren meist experimentell und numerische Untersuchungen waren kaum vorhanden, da
- hochauflösende Strömungssimulationen notwendig sind, um die turbulenten Strömungen zu berechnen
- nur wenige Sekunden der Strömung berechnet werden können
- Partikelablagerung von sehr vielen Parametern abhängig ist
Ziel der Forschung ist es unterschiedlich strukturierte Rohre mit Hinblick auf die Partikelablagerungen mit einer numerische Methode zu bewerten. Diese Ziele werden in der aktuelle Forschung verfolgt durch
- Mehrphasen Large-Eddy-Simulationen
- Simulation von Partikel-Wand-Interaktionen: Partikelablagerung und Partikelabtragung in Abhängigkeit der Partikelgröße, des Partikelmaterials, des Wandmaterials und des umgebenden Fluids
- Untersuchung mit verschiedenen Wandgeometrien zur Reduzierung der Menge an abgelagerten Partikeln
- Bewertung der Rohrgeometrie hinsichtlich der Ablagerung von Feststoffpartikeln
