A numerikus áramlástan (CFD — Computational Fluid Dynamics) műszaki életben is alkalmazott kereskedelmi és kutatási szoftverei többnyire az úgynevezett Euler-féle szemléletű, az áramlástan parciális differenciálegyenlet-rendszerét közelítően megoldó módszerekre alapulnak. A legújabb fejlesztések következtében azonban elterjedőben vannak a Lagrange-szemléletű, az áramlásokat közönséges differenciálegyenlet-rendszerként kezelő numerikus módszerek is. Ezek közül kiemelkedő jelentőségű a simított részecske-hidrodinamika (SPH — Smoothed Particle Hydrodynamics). E módszer jellegénél fogva különösen alkalmas a szabad vízfelszín mozgásainak és az intenzív, nagy impulzusú áramlásoknak leírására, illetve a folyadékkal érintkező szilárd szerkezetek — esetenként impulzusszerű — terhelésének számítására. Ez utóbbi előnye miatt közkedvelt numerikus eszköz a folyadékok és szerkezetek kölcsönhatási kérdéseinek (FSI — Fluid–Structure Interaction) megoldásában. A gépészetben eddig pl. Pelton- turbinák lapátjainak optimalizálására, az építőmérnöki gyakorlatban nyílttengeri szerkezetek (pl. olajkitermelő platformok) és partvédőművek tervezésére vált be, de sikerrel alkalmazták már árvízi elöntés modellezésére is.
A doktorandusz feladatai:
-A Lagrange-szemléletű numerikus módszerek szakirodalmának áttekintése, e módszerek kritikus összehasonlítása numerikus és műszaki szempontból.
-A BME szuperszámítógépén való futtatásra alkalmas SPH szoftver létrehozása alacsony szintű programozási nyelven.
-Az SPH-ban eddig alkalmazott numerikus megoldások implementálása és továbbfejlesztése.
-A peremfeltételek kezelésére új módszerek kimunkálása, különös tekintettel a deformálható szilárd szerkezetek dinamikai — például azok végeselemes, vagy szilárdtest-SPH-ra alapuló — modelljeivel való összekapcsolására.
-Tesztelés és implementálás szabadfelszínű áramlások, vízmérnöki szerkezetépítési, valamint FSI-problémák körében.