In de een gefluïdiseerd systeem dwarrelen kleine vastestofdeeltjes onder invloed van een opwaartse gasstroom vrijelijk door de ruimte. De vastestofdeeltjes gedragen zich hierbij in verregaande mate als de moleculen in een vloeistof. Procestechnologen hebben interesse in de viscositeit van de deeltjeswolk. Die speelt namelijk een rol bij slijtageverschijnselen aan de wanden van een gefluïdiseerd systeem. Het is mogelijk deze numeriek te bepalen met behulp van moleculairedynamicasimulaties, een methode die normaliter voor moleculaire systemen wordt gebruikt. Ik heb in mijn afstudeeropdracht deze simulaties verricht en de daarvoor benodigde programmatuur ontwikkeld. Daarnaast heb ik de bruikbaarheid van de verschillende methodes om de viscositeit met simulaties te bepalen onderling vergeleken. In hoofdzaak zijn er twee methodes: de ene gaat uit van impulscorrelatiefuncties in evenwichtssystemen, de andere baseert zich op impulstransport in systemen met een snelheidsgradiënt. De twee methodes blijken binnen de grenzen van de numerieke nauwkeurigheid met elkaar in overeenstemming. Ook de vereiste rekeninspanning is voor beide methodes vergelijkbaar.

Bij de modellering van gefluïdiseerde systemen is in eerste instantie uitgegaan van 500 even grote harde bollen in een doos met periodieke randvoorwaarden. Later zijn verfijningen aangebracht in de vorm van onder meer een veronderstelde ruwheid van het bolvormige oppervlak van de deeltjes. Tevens is de mogelijkheid onderzocht ellipsoïdale in plaats van bolvormige deeltjes in simulaties te gebruiken. Dat leidt tot een zeer complexe botsingsdynamica. Een volledige simulatie met ellipsoïdale deeltjes zou waarschijnlijk te veel rekentijd vergen.

Wat de theoretische kant van het onderzoek betreft, is vooral het leggen van verbanden tussen microscopische en macroscopische eigenschappen een boeiende exercitie. Daar zit hem de echte fysica. Wat de numerieke kant betreft is vooral het efficiënt programmeren van levensgroot belang. De benodigde rekentijd moet zoveel mogelijk binnen de perken blijven, willen de berekeningen voor toepassingen aantrekkelijk zijn. Hieraan is dan ook veel aandacht besteed. Na mijn vertrek is het onderzoek door nieuwe afstudeerder voortgezet.