Zusammenfassung der Forschung
Meine 15-jährigen wissenschaftlichen Tätigkeiten fanden in Forschungsinstituten und Universitäten in den USA, UK und der BRD statt. Die Schwerpunkte lagen in der mathematischen Modellierung und numerischen Simulation komplexer Phänomenen auf dem Gebiet der Strömungsmechanik.
Das zentrale Arbeitsgebiet war sowohl die analytische wie auch die numerische Behandlungen gekoppelter partieller Differentialgleichungen (kompressible und inkompressible Navier-Stokes; Grenzschichtgleichungen; Elastizitätsgleichungen). Dabei wurden eine Vielzahl verschiedener mathematischer Methoden und numerischer Vorgehensweisen als auch Techniken der Informationsverarbeitung angewandt: lineare Algebra; asymptotische/numerische Fourier-Stabilitätsanalyse; Differentialgeometrie; analytische Betrachtungen zur Existenz, Eindeutigkeit und Asymptotik der Lösungen (in Banachräumen); 2- und 3-dimensionale numerische Simulation inklusive Visualisierung; wissenschaftliches Rechnen; 2- und 3-dimensionale Gittergenerierung; Programmierung in C, C++, FORTRAN.
Von 1988 bis 1995 untersuchte ich Strömungen mit hohen Reynolds-Zahlen (schnelle Strömungen), die insbesondere in der Aerodynamik von großer Bedeutung sind. Hierbei verwendete ich Finite-Differenzen-Verfahren und analysierte das asymptotische Verhalten der Lösung. Besonders betrachtete ich lineare und nichtlineare Instabilitäten und Übergänge von Grenzschichten, Scherschichten und Schockschichten.
Bis 1999 beschäftigte ich mich in der UK mit Meereshydrodynamik. Hauptarbeitsgebiet war die numerische Simulation von instationären Strömungen an küstennahen Festkörpern mit freien Oberflächen.
Ab 1999 begann ich in Deutschland meine Erfahrungen auf die mathematische Analyse und numerische Simulation der Halbleiter-Kristallzüchtung anzuwenden. Dies war eine industrienahe Forschung. Die zwei bekanntesten Methoden zur Kristallzüchtung - das Floating-Zone (FZ) Verfahren und das Czochralski (CZ) Verfahren - wurden modelliert und mittels Finite-Elemente-Methode gelöst. Detaillierte Zusammenfassungen von beiden Projekten können hier (bzw. hier) gelesen werden. Weiterhin gibt es im letzteren Fall kurze Videos (hier und hier) zu sehen. Der Finite-Elemente-Löser war universell angelegt (modular, sehr robust), so dass er auch erfolgreich zur Lösung im Bereich der elastischen Stahl-Deformation angewandt werden könnte.
Weitere Details meiner Forschung sind im Lebenslauf und in der Auswahl der Publikationen zu sehen.