Elastische Kapseln im hydrodynamischen Fluss

Das Verhalten einer einzelnen ellipsoidalen elastischen Kapsel in einem überdämpften, linearen hydrodynamischen Fluss wird innerhalb dieser Arbeit mit Methoden der theoretischen Physik untersucht. Dabei handelt es sich aus theoretischer Sicht um ein herausforderndes nicht lineares Problem, weil Position und Deformation der Kapselmembran nicht a priori bekannt sind, sondern sich aus einem Wechselspiel zwischen hydrodynamischen Kräften und elastischen Membrankräften ergeben. Deshalb erfordert das Lösen der vollständigen Bewegungsgleichungen numerische Methoden, während eine analytische Behandlung nur in Grenzfällen möglich ist. Die Dynamik der Kapsel wird durch numerische und analytische Betrachtungen vollständig bestimmt und verstanden, wobei die entscheidenden Freiheitsgrade samt ihrer gegenseitigen Einflussnahme identifiziert werden.

Autorentext

Nach seinem Studium der Physik hat Dr. Steffen Keßler an der Universität Stuttgart in theoretischer Biophysik promoviert, wobei er Fachartikel zum Thema elastischer Kapseln in den renomierten Fachzeitschriften Journal of Physics (Condensed Matter), The European Physical Journal und The Journal of Fluid Mechanics veröffentlicht hat.

Klappentext

Das Verhalten einer einzelnen ellipsoidalen elastischen Kapsel in einem überdämpften, linearen hydrodynamischen Fluss wird innerhalb dieser Arbeit mit Methoden der theoretischen Physik untersucht. Dabei handelt es sich aus theoretischer Sicht um ein herausforderndes nicht-lineares Problem, weil Position und Deformation der Kapselmembran nicht a priori bekannt sind, sondern sich aus einem Wechselspiel zwischen hydrodynamischen Kräften und elastischen Membrankräften ergeben. Deshalb erfordert das Lösen der vollständigen Bewegungsgleichungen numerische Methoden, während eine analytische Behandlung nur in Grenzfällen möglich ist. Die Dynamik der Kapsel wird durch numerische und analytische Betrachtungen vollständig bestimmt und verstanden, wobei die entscheidenden Freiheitsgrade samt ihrer gegenseitigen Einflussnahme identifiziert werden.