Modelování proudění tekutin a jejich interakce s poddajnou strukturou

Výzkumný tým se zabývá návrhem a implementací nových pokročilých numerických metod, vývojem efektivních algoritmů a vlastních softwarových nástrojů pro modelování komplexních problémů laminárního i turbulentního proudění stlačitelných i nestlačitelných tekutin a pro numerické řešení složitých úloh interakce proudící tekutiny s pohybujícím se poddajným tělesem. V současné době se hlavním předmětem výzkumu staly nespojitá Galerkinova metoda konečných prvků (DGFEM) a lattice Boltzmannova metoda (LBM). Výzkumný tým také zvláštní pozornost věnuje tradiční metodě konečných objemů a konečných prvků.

Výzkumný tým se v oblasti aplikovaného výzkumu aktuálně zaměřuje zejména na modelování proudění stlačitelné tekutiny (páry) v různých částech parních turbín, jako např. ve štěrbinách odlehčených regulačních ventilů nebo v labyrintových ucpávkách rotorů parních turbín. Dále se zabývá výzkumem vlivu aeroelastické vazby na dynamické chování turbínových lopatek s cílem zabránit samobuzenému kmitání vedoucího k jejich případnému poškození. Mezi další oblasti aplikací, na něž se výzkumný tým specializuje, patří modelování rozlivů řek za účelem minimalizace možných škod při povodních nebo numerické a experimentální modelování proudění nestlačitelných nenewtonských kapalin s volným povrchem s cílem optimalizovat procesy vakuového lití různých materiálů (PU, epoxidy, silikony) do forem.

V oblasti experimentálního výzkumu se tým rovněž zabývá detailní analýzou reologických vlastností nestlačitelných kapalin a smáčivostí povrchů pevných látek.

Kromě průmyslových aplikací se výzkumný tým podílí i na řešení úloh v oblasti kardiovaskulární biomechaniky, kde s využitím víceškálového přístupu vyvíjí původní metodiku pro modelování nestacionárního proudění krve v reálných geometriích cév a cévních náhrad. Cílem tohoto výzkumu je vývoj vlastního výpočetního softwaru, který by zohledňoval jedinečnou hemodynamiku každého pacienta a našel uplatnění v klinické praxi jako moderní nástroj pro neinvazivní diagnostiku významných karotických stenóz a poškozených bypassových štěpů.