Eldorado - Repositorium der TU Dortmund

Ressourcen aus und für Forschung, Lehre und Studium

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Aktuellste Veröffentlichungen

Monolithic convex limiting and implicit pseudo-time stepping for calculating steady-state solutions of the Euler equations
(2024-12-18) Moujaes, Paul; Kuzmin, Dmitri
In this work, we use the monolithic convex limiting (MCL) methodology to enforce relevant inequality constraints in implicit finite element discretizations of the compressible Euler equations. In this context, preservation of invariant domains follows from positivity preservation for intermediate states of the density and internal energy. To avoid spurious oscillations, we additionally impose local maximum principles on intermediate states of the density, velocity components, and specific total energy. For the backward Euler time stepping, we show the invariant domain preserving (IDP) property of the fully discrete MCL scheme by constructing a fixed-point iteration that meets the requirements of a Krasnoselskii-type theorem. Our iterative solver for the nonlinear discrete problem employs a more efficient fixed-point iteration. The matrix of the associated linear system is a robust low-order Jacobian approximation that exploits the homogeneity property of the flux function. The limited antidiffusive terms are treated explicitly. We use positivity preservation as a stopping criterion for nonlinear iterations. The first iteration yields the solution of a linearized semi-implicit problem. This solution possesses the discrete conservation property but is generally not IDP. Further iterations are performed if any non-IDP states are detected. The existence of an IDP limit is guaranteed by our analysis. To facilitate convergence to steady-state solutions, we perform adaptive explicit underrelaxation at the end of each time step. The calculation of appropriate relaxation factors is based on an approximate minimization of nodal entropy residuals. The performance of proposed algorithms and alternative solution strategies is illustrated by the convergence history for standard two-dimensional test problems.
Molecular thermodynamics of complex coacervate systems. Part I: Modeling of polyelectrolyte solutions using pePC-SAFT
(2024-12-02) Ascani, Moreno; Sadowski, Gabriele; Held, Christoph
Rigorous molecular modeling of polyelectrolyte solutions is complicated by several intrinsic challenges of those systems, such as the strong charge correlation and the complex cocktail of short-range and long-range interactions, which span over a broad length scale. On the other hand, there is an increasing interest in understanding and designing polyelectrolyte systems in biology, life science, medicine, and (bio)chemical engineering. Thermodynamics of polyelectrolyte solutions is rather underexplored, and the difficulties in describing polyelectrolytes at the molecular level as well as the lack and the uncertainty of experimental data might have hindered the development of accurate thermodynamic models for polyelectrolytes. In this work, the main phenomena of counterion condensation, complex formation and coacervate formation are discussed and considered for the further development of polyelectrolyte PC-SAFT (pePC-SAFT) as modeling framework in this work. The new development was then validated using experimental osmotic coefficients of aqueous polyelectrolyte solutions. Finally, liquid-liquid phase separation (LLPS) of complex coacervate systems (aqueous solutions containing oppositely charged polyions) were modeled with pePC-SAFT, and the results were in very good agreement with literature data.
Shared Mobility
(2026) Gödde, Jan; Scheiner, Joachim; Behren, Sascha von
Die Digitalisierung des Verkehrs und die Marktetablierung der Angebote der Shared Mobility bieten neue Chancen, ein multioptionales Mobilitätssystem zu schaffen, in dem Shared Mobility ein fester Bestandteil des ÖPNV werden könnte. Trotz ihrer zunehmenden Präsenz in Städten weltweit gibt es jedoch nach wie vor kein vollständiges Verständnis der sozialen und räumlichen Dimensionen von Shared Mobility. Das Ziel der Dissertation ist es, die Nutzergruppen von E-Scooter-Sharing (ESS) und Ridepooling in Deutschland zu beschreiben, deren Nutzungsmuster räumlich und zeitlich zu analysieren, Wechselwirkungen mit dem ÖPNV zu identifizieren und Nutzungspotenziale für Räume außerhalb der Großstädte abzuleiten. Dafür werden (1) Fahrtdaten des Ridepooling-Dienstes CleverShuttle aus Berlin und München sowie Fahrtdaten der ESS-Anbieter Lime aus Hannover und Voi aus Ronnenberg räumlich und zeitlich ausgewertet und (2) Befragungen der Nutzenden durchgeführt und im Falle von ESS durch (3) Bedarfsanalysen und Fokusgruppen mit Stakeholdern ergänzt. Die zentrale Erkenntnis der Analysen dieser Dissertation ist, dass die Angebote den ÖPNV ergänzen, wobei ESS vor allem als Baustein in intermodalen Wegeketten genutzt wird, während Ridepooling das ÖPNV-Angebot räumlich und zu Randzeiten erweitert.
Essays in finance: spillovers, heterogeneity, and market consequences of investor attention
(2026) Lehmann, Kevin Rene; Posch, Peter N.; Pott, Christiane
This dissertation presents three empirical studies on investor attention, using EDGAR log files as a proxy for institutional attention. Paper I shows that an attention shock at one firm spills over to geographically close and economically similar firms. Paper II shows that these spillovers are heterogeneous by filing type. Insider filings generate the strongest spillovers, regular filings transmit mainly to economically similar firms, and event-driven filings generate broad spillovers driven by discretionary content. Paper III shows that appointments of women generate a weaker attention response than comparable appointments of men, a gap that reverses for executive positions, and that attention acts not as a uniform amplifier but as an asymmetric moderator of the market reaction. Together, the dissertation shows that investor attention is a dynamic and unevenly distributed resource, shaping how attention travels between firms and how corporate events are processed by the market.
A tabletop XUV beamline for time-resolved momentum microscopy
(2026) Schiller, Karl Jakob; Cinchetti, Mirko; Lange, Christoph
Quantenmaterialien weisen häufig Phasen und Anregungen auf, die aus den Wechselwirkungen zwischen Elektronen und anderen Quasiteilchen entstehen. Das Erfassen der ultraschnellen Dynamik dieser Zustände erfordert einen experimentellen Zugang zur elektronischen Struktur sowie zu ihrer zeitlichen Entwicklung in Energie- und Impulsraum. Die zeitaufgelöste Impulsmikroskopie ermöglicht diesen Zugang, indem sie Pump-Probe Photoemission mit paralleler multidimensionaler Detektion kombiniert, wird jedoch durch die wechselseitige Abhängigkeit von Energie- und Zeitauflösung grundlegend limitiert. In dieser Arbeit wird eine auf Erzeugung hoher Harmonischer basierende Strahlungsquelle mit extrem-ultravioletten Photonen im Femtosekundenbereich vorgestellt, die in zwei Betriebsmodi arbeitet, welche jeweils auf hohe Energie- bzw. Zeitauflösung optimiert sind. Dieses Dual-Mode Konzept mildert die durch das Zeit-Bandbreite Produkt vorgegebene Beschränkung und erlaubt eine flexible Optimierung der spektralen und zeitlichen Auflösung. In Kombination mit einem Impulsmikroskop zur multidimensionalen Datenerfassung erreicht das Instrument eine Energieauflösung unter 110 meV und eine Zeitauflösung unter 50 fs in den jeweiligen Betriebsmodi. Mit diesem Aufbau werden lichtinduzierte Dynamiken in geschichteten Halbleitern und Heterostrukturen untersucht. In Volumenkristall WS2 wird die Relaxation angeregter Ladungsträger zwischen verschiedenen Tälern der Brillouin-Zone verfolgt. In einer WS2/WSe2-Doppelschicht zeigt resonante Anregung Signaturen, die auf die Bildung und den Zerfall von Exzitonen hinweisen. Abschließend werden intrinsische Punktdefekte im van-der-Waals-Antiferromagneten CrSBr untersucht: Die Kombination aus Kernlevel-Spektroskopie und theoretischer Modellierung identifiziert Chrom-Zwischengitterplätze und Brom-Fehlstellen als Quellen der intrinsischen 𝑛-Dotierung, während Anregung unterhalb der Bandlücke feldinduzierte Photoemissionseffekte offenbart.