All
All

What are you looking for?

All
Results
Organizations

Quick search

  • Projects supported by TA ČR
  • Excellent projects
  • Projects with the highest public support
  • Current projects

Smart search

  • That is how I find a specific +word
  • That is how I leave the -word out of the results
  • “That is how I can find the whole phrase”

Homogenization and multi-scale computational modelling of flow and nonlinear interactions in porous smart structures

Project goals

The project deals with homogenization and computational methods for multiscale modelling of porous fluid saturated deformable media influenced by nonlinearity due to inner contact in pores, large deformation, fluids convection, including electrodiffusion interactions of ionized fluids with deforming porous structure. A methodology of mathematical modeling will be developed for virtual design of microfluidic systems presented as smart porous media, where the fluid transport is controlled by deformation and electric field due distributed piezoactuators. To reduce computational complexity of numerical simulations involving two-scale nonlinear models, methods based on sensitivity analysis, fundamental results of the homogenization and the isogeometric analysis for solving the microscopic level problems will be developed. Methods for identification of selected constitutive parameters involved in micromodels will also be developed. The derived models of homogenized media will be verified by comparing the results with direct numerical simulations on periodic structures.

Keywords

porous mediumhomogenizationcontact problemsisogeometric analysisparameter identificationsensitivity analysisnonlinear modelssmart structuresmicrofluidics

Public support

  • Provider

    Czech Science Foundation

  • Programme

    Standard projects

  • Call for proposals

    Standardní projekty 20 (SGA0201600001)

  • Main participants

    Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i.
    Západočeská univerzita v Plzni / Fakulta aplikovaných věd

  • Contest type

    VS - Public tender

  • Contract ID

    16-03823S

Alternative language

  • Project name in Czech

    Homogenizace a víceškálové počítačové modelování proudění a nelineárních interakcí v porézních inteligentních prostředích

  • Annotation in Czech

    Projekt se zabývá homogenizací a výpočetními metodami pro víceškálové modelování porézních deformovatelných kontinuí nasycených tekutinou s vlivem nelinearit způsobených vnitřním kontaktem v pórech, velkými deformacemi, konvekcí tekutin včetně elektrodifúzních interakcí ionizovaných tekutin s deformující se porézní strukturou. Bude vytvořena metodika matematického modelování pro virtuální vývoj periodických mikrofluidních systémů ve formě inteligentních porézních médií, kde transport tekutin je řízen deformací a elektrickým polem pomocí distribuovaných piezoaktuátorů. Pro numerické simulace s dvouškálovými nelineárními modely budou vyvíjeny metody redukce výpočetní náročnosti využívající citlivostní analýzu, fundamentální výsledky homogenizace a isogeometrickou analýzu pro úlohy na úrovni mikrostruktury. Budou rovněž vyvíjeny metody identifikace některých konstitutivních parametrů mikromodelů. Odvozené modely homogenizovaných prostředí budou verifikovány porovnáním výsledků s přímými simulacemi na periodických strukturách.

Scientific branches

  • R&D category

    ZV - Basic research

  • CEP classification - main branch

    BK - Liquid mechanics

  • CEP - secondary branch

    JJ - Other materials

  • CEP - another secondary branch

    JR - Other machinery industry

  • 10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
    20301 - Mechanical engineering
    20502 - Paper and wood
    20503 - Textiles; including synthetic dyes, colours, fibres (nanoscale materials to be 2.10; biomaterials to be 2.9)
    21001 - Nano-materials (production and properties)
    21002 - Nano-processes (applications on nano-scale); (biomaterials to be 2.9)

Completed project evaluation

  • Provider evaluation

    U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)

  • Project results evaluation

    Project was focused on multiscale modelling of fluid transport in nonlinear media with electrodiffusion interactions. New models for modelling fluid saturated porous media with hierarchical structure of pores and homogenized porous piezoelectric materials saturated by electrically inert fluid were developed. Goals were fulfilled, and results were published in impacted journals.

Solution timeline

  • Realization period - beginning

    Jan 1, 2016

  • Realization period - end

    Dec 31, 2018

  • Project status

    U - Finished project

  • Latest support payment

    May 25, 2018

Data delivery to CEP

  • Confidentiality

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

  • Data delivery code

    CEP19-GA0-GA-U/01:1

  • Data delivery date

    Jun 12, 2019

Finance

  • Total approved costs

    4,470 thou. CZK

  • Public financial support

    3,807 thou. CZK

  • Other public sources

    703 thou. CZK

  • Non public and foreign sources

    0 thou. CZK

Recognised costs

4 470 CZK thou.

Public support

3 807 CZK thou.

0%


Provider

Czech Science Foundation

CEP

BK - Liquid mechanics

Solution period

01. 01. 2016 - 31. 12. 2018