Večfazne tokove plina in kapljevine lahko najdemo v različnih industrijskih sistemih v procesni tehniki, kemijskem inženirstvu, farmaciji, pridobivanju naravnih virov, in proizvodnji energije, vključno z jedrskimi reaktorji. Pomembne lastnosti, kot sta tlačni padec in prenos toplote, običajno določa topologija površine med plinom in kapljevino. A že v relativno enostavnih geometrijah, kot je tok v cevi, lahko opazimo več tokovnih režimov, kot so mehurčkast, čepast, kolobarjast, ali razslojeni tok. Pri preučevanju in načrtovanju takih sistemov si lahko, poleg eksperimentalnih opazovanj, pomagamo tudi s simulacijami z računsko dinamiko tekočin (CFD).
Kadar resolucija računske mreže dovoljuje zadosten opis strukture površin in toka, nam metode, kot je direktna numerična simulacija s sledenjem medfazne površine, omogočajo podroben vpogled v fizikalne mehanizme in dogajanje v toku. Zaradi omejenih računskih zmogljivosti tako natančen pristop, z direktnim popisom vseh pomembnih pojavov v toku, ni izvedljiv za simulacije v industrijskem merilu. V teh primerih je bolj primeren dvofluidni model, statistični pristop s faznim povprečenjem toka, ki pa zahteva več modeliranja in s tem preverjanja z eksperimenti. Z namenom popisa raznolikih pojavov večfaznega toka v okviru enovitega CFD orodja, lahko oba pristopa, s sledenjem površin in povprečenjem, združimo v hibridni model z dodatnimi metodami specializiranimi za določene režime in prehode med njimi.
Doktorsko usposabljanje je usmerjeno v razvoj omenjenih hibridnih dvofluidnih modelov za simulacije večfaznega toka plina in kapljevine. Ukvarjali se bomo predvsem z modeli prenosa toplote in mase, ki se lahko prilagajajo lokalni morfologiji medfazne površine glede na resolucijo računske mreže. Predlagan pristop bi lahko ponudil dober kompromis med natančnostjo in računskim časom in je namenjen praktičnim simulacijam industrijskih aplikacij. Delo bo potekalo v okviru mednarodnega sodelovanja pri raziskavah in razvoju naprednih orodij za simulacije večfaznega toka z uporabo odprtokodnega CFD orodja OpenFOAM.