Prof. em. Tobiska

Professor/-in im Ruhestand

Prof. em. Dr. Lutz Tobiska

Fakultät für Mathematik (FMA)
Institut für Analysis und Numerik (IAN)
Gebäude 02, Universitätsplatz 2, 39106, Magdeburg, G02-15b
Vita

Im Ruhestand

Projekte

Abgeschlossene Projekte

ALE-FEM für Zweiphasenströmungen mit Surfactants
Laufzeit: 01.11.2012 bis 30.09.2017

Numerische Berechnungen von Zweiphasenströmungen mit oberflächenaktiven Substanzen (Surfactants) sind sehr gefragt in verschiedenen wissenschaftlichen und technischen Anwendungen. Die Anwesenheit der Surfactants erhöht die Komplexität, der ohnehin schon herausfordernden Berechnung der Zweiphasenströmung. Surfactants verändern die Strömungsdynamik deutlich durch eine Senkung der Oberflächenspannung an der Grenzfläche. Darüber hinaus ist die Konzentration von Surfactants an der Grenzschicht oft nicht homogen wodurch Marangoni Kräfte induziert werden. Zusätzlich finden, im Falle von löslichen Surfactants, Adsorption und Desorption an der Grenzschicht und zwischen den Bulkphasen statt. Das Ziel dieses Projektes ist die Analyse und Implementierung von ALE-Finite-Elemente basierte Diskretisierung für die robuste und akurate Simulation von Zweiphasenströmungen mit löslichen und unlöslichen Surfactants im dreidimensionalen Fall.

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GRK 1554 Mikro-Makro-Wechselwirkungen in strukturierten Medien- und Partikelsystemen "Discretization of coupled pdes for surfacant influenced interfaces"
Laufzeit: 01.03.2012 bis 28.02.2017

Das Projekt befasst sich mit der Konzentrationsverteilung von Surfactants in den Kernphasen und auf der Oberfläche. Es sind FEM -basierte Lösungsverfahren für die gekoppelten Systeme partieller Differentialgleichungen zu entwickeln und zu analysieren.

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Diffusion of magnetic particles in magnetic fluid seals
Laufzeit: 01.06.2011 bis 31.05.2013

Modeling the influence of diffusion of magnetic partieles on the stability of dynamic magnetic fluid seal. Analysis and simulation for noncoezcive elliptic convective-diffusive problem, using mixed finite element finite volume approach.

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FEM für die Navier-Stokes-Gleichungen in zeitabhängigen Gebieten
Laufzeit: 01.05.2009 bis 31.12.2011

Ziel des Projektes ist die Entwicklung mathematischer Algorithmen zur Simulation von Strömungen mit freien Oberflächen um feste Hindernisse. Die nicht isothermen Strömungen werden hierbei als inkompressibel angenommen. Die entwickelten Methoden sollen zum Studium des Mikroverhaltens von Tropfen bei der Sprühkühlung verwendet werden. Das Projekt ist Bestandteil des DFG Graduiertenkollegs "Mikro-Makro-Wechselwirkungen in strukturierten Medien- und Partikelsystemen.

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Gekoppelte Simulation von Partikelpopulationen in turbulenten Strömungen
Laufzeit: 01.07.2007 bis 30.06.2010

Im Verbundsprojekt werden neue Methoden der angewandten Mathematik zur Behandlung gekoppelter Populationsbilanzen in Strömungsfeldern entwickelt und zur modellgestützten Analyse und Führung eines industriellen Kristallisationsprozesses genutzt. Die Ergebnisse der mathematischen Methodenentwicklung und deren Übertragung auf den industriellen Prozeß sollen über die Know-How-Transfer-Kette der Verbundpartner zur Analyse und Verbesserung von partikelbildenden strömungssensitiven Verfahrensprozessen eingesetzt werden.

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Numerical simulation of the interactions between a ferrofluid and an immersed permanent magnet
Laufzeit: 01.04.2007 bis 31.05.2010

This project is devoted to the numerical modelling of interactions between a ferrofluid with a free surface and a permanent magnet immersed in this ferrofluid.

It is a highly nonlinear problem involving the numerical simulation of magnetic fields, incompressible fluid flow and rigid body motion. All these components influence each other and both the position of the rigid bodies and the form of the domain occupied by the ferrofluid are generally not known in advance.

The goal is to develop robust, accurate and efficient solvers for problems of the mentioned type. This will include research on linearization strategies, time stepping techniques, discretization concepts and efficent solvers for the arising large sparse systems of linear equations. In addition, appropriate tools for handling the moving boundaries have to be developed.

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Hochauflösende numerische Verfahren für dynamische Zweiphasensysteme mit Surfactants
Laufzeit: 01.08.2006 bis 28.02.2010

In vielen zweiphasigen Prozessen spielen grenzflächenaktive Substanzen wie z. B. Tenside, sogenannte Surfactants (surface active agents), eine wesentliche Rolle. Diese lagern sich an der Grenzfläche eines Fluids an und verändern seine Grenzflächenspannung. Dadurch entstehen die Marangoni-Kräfte, die zu einem veränderten Strömungsverhalten nahe der Grenzfläche führen. Ziel des Projektes ist die Entwicklung, Analyse und Implementation hochauflösender numerischer Verfahren, um die Dynamik der sich wechselseitig beeinflussenden Prozesse besser verstehen zu können. Die Modellierung basiert auf den inkompressiblen Navier-Stokes Gleichungen für beide Phasen, je einer zusätzlichen Bilanz für die Konzentration des Surfactants in den Kernphasen und auf der Grenzfläche, einer thermodynamischen Gleichgewichtsbeziehung und einem Gesetz, das die Abhängigkeit der Grenzflächenspannung von der Grenzflächenkonzentration des Surfactants beschreibt. Numerisch erfordert die Bilanz der oberflächenaktiven Substanzen - mathematisch gesehen eine dynamische Randbedingung - eine sehr genaue Auflösung der dynamisch bewegten Grenzfläche, die durch isoparametrische finite Elemente höherer Ordnung und eine ALE-(Arbitrary-Langrangian-Eulerian)-Formulierung der Gleichungen in den Kernbereichen erzielt werden soll.

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Analysis und Numerik von SMB-Prozessen
Laufzeit: 01.02.2004 bis 31.10.2008

Ziel des Projektes ist die mathematische Modellierung und effiziente numerische Simulation von SMB-(Simulated-moving bed) Prozessen in der Verfahrenstechnik als Basis für die Anwendung von Optimierungsverfahren. Das Projekt ist Bestandteil der DFG-Forschergruppe 468 "Methods from discrete mathematics"

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Modellierung und FEM-Analysis in Membranreaktoren
Laufzeit: 01.09.2005 bis 31.08.2007

Ziel ist die Numerische Simulation der Strömungsphänomenen in Membranreaktoren. Die Modellierung führt auf nichtlineare gekoppelte Reaktions-Diffusions-Gleichungen und die inkompressiblen Navier-Stokes-Gleichungen mit zusätzlichen Reibungstermen. Der Einsatz analytischer Methoden führt zu vereinfachten Modellen die mit numerischen Verfahren effizient gelöst werden. Das Projekt ist Bestandteil der DFG-Forschergruppe 447 "Membranunterstützte Reaktionsführung"

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FEM zur numerischen Simulation von Ferrofluiden
Laufzeit: 01.01.2005 bis 31.07.2006

Ziel ist die Numerische Simulation der Form von Ferrofluidtropfen in einem gleichmäßigen äußerem Magnetfeld. Für das aus den Maxwell und der Young-Laplace Gleichung bestehende gekoppelte partielle Differentialgleichungssysteme wurden gekoppelte BEM-FEM Methoden für die Feldgleichungen und ein angepaßtes FD-Schema für die Berechnung der freien Oberfläche entwickelt.

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Numerische Methoden für Mehrskalenprobleme
Laufzeit: 01.01.2004 bis 31.12.2005

Ziel des Projektes ist die Entwicklung von numerischen Verfahren für Mehrskalenproblemen, deren direkte numerische Simulation Gitterweiten erfordert, die jenseits der heute verfügbaren Rechentechnik liegen. Im Fokus liegen variationelle Mehrskalenmethoden für die Simulation turbulenter Strömungen und die Analyse von RFG (residual free bubble) Techniken zur genauen Approximation von Lösungen partieller Differentialgleichungen mit Grenzschichten.

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Modellierung und FEM-Analysis in Membranreaktoren
Laufzeit: 01.09.2002 bis 31.08.2005

Ziel ist die Numerische Simulation der Strömungsphänomenen in Membranreaktoren. Die Modellierung führt auf nichtlineare gekoppelte Reaktions-Diffusions-Gleichungen und die inkompressiblen Navier-Stokes-Gleichungen mit zusätzlichen Reibungstermen. Der Einsatz analytischer Methoden führt zu vereinfachten Modellen die mit numerischen Verfahren effizient gelöst werden. Das Projekt ist Bestandteil der DFG-Forschergruppe 447 "Membranunterstützte Reaktionsführung".

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Graduierten Kolleg `Modellierung, Berechnung und Identifikation mechanischer Systeme`
Laufzeit: 01.03.1997 bis 28.02.2001

Zeitdiskretisierungsverfahren für das instationäre Navier-Stokes-Problem, numerische Behandlung partieller Differentialgleichungen, numerische Lösung von Kristallwachstumsprozessen, numerische Analyse von Filmsiedeprozessen.

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Publikationen

2018

Begutachteter Zeitschriftenartikel

Construction of L 2-orthogonal elements of arbitrary order for Local Projection Stabilization

Schieweck, Friedhelm; Skrzypacz, P.; Tobiska, Lutz

In: Applied mathematics and computation - New York, NY: Elsevier, 1975, Bd. 337.2018, S. 87-101

2017

Dissertation

Higher order stabilized surface finite element methods for diffusion-convection-reaction equations on surfaces with and without boundary

Simon, Kristin; Tobiska, Lutz

In: docupoint Verlag, Barleben, 2017, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Mathematik 2017, xiv, 112 Seiten, Illustrationen, Diagramme, 21 cm - (Micro-macro transactions; Volume 28; Docupoint Wissenschaft), ISBN: 978-3-86912-133-8 [Literaturverzeichnis: Seite 107-112]

Nicht begutachteter Zeitschriftenartikel

Local projection stabilization for convection-diffusion-reaction equations on linear approximated surfaces

Simon, Kristin; Tobiska, Lutz

In: Magdeburg: Universität, Fakultät für Mathematik, 2017, 13 Seiten - (Preprint; Fakultät für Mathematik, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg; 2017,Nr.4)

2016

Begutachteter Zeitschriftenartikel

Modelling and simulation of magnetic particle diffusion in a ferrofluid layer

Lavrova, O.; Polevikov, V.; Tobiska, Lutz

In: Magnetohydrodynamics - Salaspils: Inst. of Physics, Univ. of Latvia, Bd. 52.2016, 4, S. 439-452

2015

Begutachteter Zeitschriftenartikel

Local projection type stabilization applied to inf-sup stable discretizations of the Oseen problem

Matthies, Gunnar; Tobiska, Lutz

In: IMA journal of numerical analysis: IMAJNA - Oxford: Oxford Univ. Press, Bd. 35.2015, 1, S. 239-269

Simulation of a pending drop at a capillary tip

Gille, M.; Gorbacheva, Yu; Hahn, Andreas; Polevikov, Viktor; Tobiska, Lutz

In: Communications in nonlinear science and numerical simulation. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 26.2015, 1/3, S. 137-151

Robust arbitrary order mixed finite element methods for the incompressible Stokes equations with pressure independent velocity errors

Linke, Alexander; Matthies, Gunar; Tobiska, Lutz

In: Mathematical modelling and numerical analysis - Les Ulis : EDP Sciences, Bd. 50 (2016), Heft 1, S. 289-309

Robust a posteriori error estimates for stabilized finite element methods

Tobiska, Lutz; Verfürth, R.

In: IMA journal of numerical analysis: IMAJNA - Oxford: Oxford Univ. Press, S. 1652 - 1671, 2015

Dissertation

Wärmeübergang bei der Sprühkühlung mit intermittierenden Sprays im Film- und Übergangssiedebereich

Baer, Stephan; Schmidt, Jürgen; Specht, Eckehard; Tobiska, Lutz

In: Magdeburg Univ., Fak. für Verfahrens- und Systemtechnik, Diss., 2015, 148 S., graph. Darst.

2014

Buchbeitrag

An ALE-based finite element method for the simulation of an impinging droplet on a hot surface

Ganesan, Sashikumaar; Rajasekaran, Sangeetha; Tobiska, Lutz

In: Sundar, S.: : Advances in PDE modeling and computation. - Ane Books, S. 35-53, 2014

Begutachteter Zeitschriftenartikel

A two-level higher order local projection stabilization on hexahedral meshes

Tobiska, Lutz

In: Applied numerical mathematics. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 86.2014, S. 74-80

Numerical modeling of the non-isothermal liquid droplet impact on a hot solid substrate

Ganesan, Sashikumaar; Rajasekaran, Sangeetha; Tobiska, Lutz

In: International journal of heat and mass transfer. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 78.2014, S. 670-687

Dissertation

Finite element simulation of an impinging liquid droplet on a hot solid substrate

Rajasekaran, Sangeetha; Tobiska, Lutz; Schmidt, Jürgen

In: Zugl.: Magdeburg, Univ., Fak. für Mathematik, Diss., 2014: Barleben: Docupoint-Verl., VIII, 94 S., graph. Darst., 21 cm - (Micro-macro transactions; 11)

2013

Begutachteter Zeitschriftenartikel

Improved stability and error analysis for a class of local projection stabilizations applied to the Oseen problem

Knobloch, Petr; Tobiska, Lutz

In: Numerical methods for partial differential equations. - New York, NY [u.a.] : Wiley, Bd. 29.2013, 1, S. 206-225

Operator-splitting finite element algorithms for computations of high-dimensional parabolic problems

Ganesan, Sashikumaar; Tobiska, Lutz

In: Applied mathematics and computation. - New York, NY : Elsevier, Bd. 219.2013, 11, S. 6182-6196

Stabilized finite element discretization applied to an operator-splitting method of population balance equations

Ahmed, Naveed; Matthies, Gunar; Tobiska, Lutz

In: Applied numerical mathematics. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 70.2013, S. 58-79

2012

Abstract

An accurate numerical method for computation of two-phase flows with surfactants

Ganesan, Sashikumar; Hahn, Andreas; Held, Kristin; Tobiska, Lutz

In: ECCOMAS 2012. - Vienna, insges. 1 S.

Begutachteter Zeitschriftenartikel

A two-level local projection stabilisation on uniformly refined triangular meshes

Matthies, Gunar; Tobiska, Lutz

In: Numerical algorithms. - Bussum : Baltzer, Bd. 61.2012, 3, S. 465-478

A finite element method for a noncoercive elliptic problem with Neumann boundary conditions

Kavaliou, Klim; Tobiska, Lutz

In: Computational methods in applied mathematics. - Berlin : De Gruyter, Bd. 12.2012, 2, S. 168-183

Arbitrary LagrangianEulerian finite-element method for computation of two-phase flows with soluble surfactants

Ganesan, Sashikumaar; Tobiska, Lutz

In: Journal of computational physics. - Orlando, Fla : Academic Press, Bd. 231.2012, 9, S. 3685-3702

Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift

The two-level local projection stabilization as an enriched one-level approach

He, Lianhua; Tobiska, Lutz

In: Advances in computational mathematics. - Bussum : Baltzer Science Publ, Bd. 36.2012, 4, S. 503-523

A local projection type stabilization with exponential enrichments applied to one-dimensional advectiondiffusion equations

Juhnke, Dominique; Tobiska, Lutz

In: Computer methods in applied mechanics and engineering. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 201/204.2012, S. 179-190

Numerical reduction of a crystallizer model with internal and external coordinates by proper orthogonal decomposition

Krasnyk, Mykhaylo; Mangold, Michael; Ganesan, Sashikumaar; Tobiska, Lutz

In: Chemical engineering science. - Amsterdam : Elsevier, Bd. 70.2012, S. 77-86

An operator-splitting finite element method for the efficient parallel solution of multidimensional population balance systems

Ganesan, Sashikumaar; Tobiska, Lutz

In: Chemical engineering science. - Amsterdam : Elsevier, Bd. 69.2012, 1, S. 59-68

2011

Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift

Discontinuous Galerkin time stepping with local projection stabilization for transient convection-diffusion-reaction problems

Ahmed, Naveed; Matthies, Gunar; Tobiska, Lutz; Xie, H.

In: Computer methods in applied mechanics and engineering. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 200.2011, 21/22, S. 1747-1756

Supercloseness and superconvergence of stabilized low-order finite element discretizations of the stokes problem

Eichel, Hagen; Tobiska, Lutz; Xie, Hehu

In: Mathematics of computation. - Providence, RI : Soc, Bd. 80.2011, 274, S. 697-722

Finite elements methods of an operator splitting applied to population balance equations

Ahmed, Naveed; Matthies, Gunar; Tobiska, Lutz

In: Journal of computational and applied mathematics. - Amsterdam [u.a.] : North-Holland, Bd. 236.2011, 6, S. 1604-1621

On the stability of finite-element discretizations of convection-diffusion-reaction equations

Knobloch, Petr; Tobiska, Lutz

In: IMA journal of numerical analysis. - Oxford : Oxford Univ. Press, Bd. 31.2011, 1, S. 147-164

ADI approach to the particle diffusion problem in magnetic fluids

Polevikov, Viktor; Tobiska, Lutz

In: Mathematical modelling and analysis. - Vilnius : Technika, Bd. 16.2011, 1, S. 62-71

Numerical reduction of a crystallizer model with internal and external coordinates by proper orthogonal decomposition

Krasnyk, Mykhaylo; Mangold, Michael; Ganesan, Sashikumaar; Tobiska, Lutz

In: Chemical engineering science. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, 2011

Influence of diffusion of magnetic particles on stability of a static magnetic fluid seal under the action of external pressure drop

Polevikkov, Viktor; Tobiska, Lutz

In: Communications in nonlinear science & numerical simulation. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 16.2011, 10, S. 4021-4027

2010

Buchbeitrag

Modeling of membrane reactors

Mangold, Michael; Schmidt, Jürgen; Tobiska, Lutz; Tsotsas, Evangelos

In: Membrane reactors. - Weinheim : Wiley-VCH, S. 29-62, 2010

Transport phenomena in porous membranes and membrane reactors

Georgieva-Angelova, Katya; Edreva, Velislava; Hussain, Arshad; Skrzypacz, Piotr; Tobiska, Lutz; Seidel-Morgenstern, Andreas; Tsotsas, Evangelos; Schmidt, Jürgen

In: Membrane reactors: distributing reactants to improve selectivity and yield - Weinheim: Wiley-VCH, S. 85-132, 2010

Dissertation

Finite element analysis for flows in chemical reactors

Skrzypacz, Piotr; Tobiska, Lutz

In: Magdeburg, Univ., Fak. für Mathematik, Diss., 2010, II, 123 S., graph. Darst., 30 cm

Artikel in Kongressband

Reduction of a crystallizer model with internal and external coordinates by proper orthogonal decomposition

Krasnyk, Mykhaylo Jurijowitsch; Mangold, Michael; Ganesan, S.; Tobiska, Lutz

In: International Conference on Population Balance Modelling <4, 2010, Berlin> : 4th International Conference on Population Balance Modelling . - Berlin : Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme, S. 301-317Kongress: PBM 2010; 4 (Berlin) : 2010.09.15-17

Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift

Numerical study of the Rosensweig instability in a magnetic fluid subject to diffusion of magnetic particles

Lavrova, Olga; Polevikov, Viktor; Tobiska, Lutz

In: Mathematical modelling and analysis . - Vilnius : Technika, Bd. 15.2010, 2, S. 223-233

Stabilization by local projection for convection-diffusion and incompressible flow problems

Ganesan, Sashikumaar; Tobiska, Lutz

In: Journal of scientific computing . - New York, NY [u.a.] : Plenum Press, Bd. 43.2010, 3, S. 326-342

2009

Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift

Numerical study of the influence of diffusion of magnetic particles on equilibrium shapes of a free magnetic fluid surface

Beresnev, Sergey; Polevikov, Viktor; Tobiska, Lutz

In: Communications in nonlinear science & numerical simulation. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 14.2009, 4, S. 1403-1409

A coupled arbitrary Lagrangian-Eulerian and Lagrangian method for computation of free surface flows with insoluble surfactants

Ganesan, Sashikumaar; Tobiska, Lutz

In: Journal of computational physics . - Amsterdam : Elsevier, Bd. 228.2009, 8, S. 2859-2873

A new approach to recovery of discontinuous galerkin

Franz, Sebastian; Tobiska, Lutz; Zarin, Helena

In: Journal of computational mathematics . - Beijing : Chinese Acad. of Mathematics and System Sciences, Bd. 27.2009, 6, S. 697-712

Quantitative benchmark computations of two-dimensional bubble dynamics

Hysing, S.; Turek, S.; Kuzmin, D.; Parolini, N.; Burman, E.; Ganesan, S.; Tobiska, Lutz

In: International journal for numerical methods in fluids . - Chichester : Wiley, Bd. 60.2009, 11, S. 1259-1288

Simulations of population balance systems with one internal coordinate using finite element methods

John, Volker; Mitkova, Teodora; Roland, Michael; Sundmacher, Kai; Tobiska, Lutz; Voigt, Andreas

In: Chemical engineering science. - Amsterdam : Elsevier, Bd. 64.2009, 4, S. 733-741

On the relationship of local projection stabilization to other stabilized methods for one-dimensional advectiondiffusion equations

Tobiska, Lutz

In: Computer methods in applied mechanics and engineering . - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 198.2009, 5/8, S. 831-837

Modelling and simulation of moving contact line problems with wetting effects

Ganesan, Sashikumaar; Tobiska, Lutz

In: Computing and visualization in science. - Berlin : Springer, Bd. 12.2009, 7, S. 329-336

Originalartikel in begutachteter zeitschriftenartiger Reihe

Recent results on local projection stabilization for convection-diffusion and flow problems

Tobiska, Lutz

In: BAIL 2008 - boundary and interior layers . - Berlin [u.a.] : Springer, ISBN 978-3-642-00604-3, S. 55-75; Lecture notes in computational science and engineering; 69Kongress: BAIL 2008; 11 (Limerick) : 2008.07.28-08.01

2008

Buchbeitrag

A finite element method for the simulation of a liquid droplet impinging on a solid surface

Ganesan, S.; Tobiska, Lutz

In: Recent advances in computational sciences . - Singapore [u.a.] : World Scientific, ISBN 981-270700-X, S. 65-79, 2008Kongress: International Workshop on Computational Sciences and its Education; (Beijing, China) : 2005.08.29-31

Finite element simulation of an impinging liquid droplet

Ganesan, Sashikumaar; Tobiska, Lutz

In: Micro-macro-interactions . - Berlin [u.a.] : Springer, ISBN 978-3-540-85714-3, S. 173-185

Numerical study of the influence of diffusion of magnetic particles on equilibrium shapes of a free magnetic fluid surface

Beresnev, Sergey; Polevikov, Viktor; Tobiska, Lutz

In: Micro-macro-interactions . - Berlin [u.a.] : Springer, ISBN 978-3-540-85714-3, S. 277-284

Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift

Local projection stabilization of equal order interpolation applied to the stokes problem

Ganesan, Sashikumaar; Matthies, Gunar; Tobiska, Lutz

In: Mathematics of computation . - Providence, RI : Soc., Bd. 77.2008, 264, S. 2039-2060

Non-nested multi-grid solvers for mixed divergence-free scott-vogelius discretizations

Linke, Alexander; Matthies, Gunar; Tobiska, Lutz

In: Computing . - Wien [u.a.] : Springer, Bd. 83.2008, 2/3, S. 87-107; Abstract

Modelling and simulation of moving contact line problems with wetting effects

Ganesan, Sashikumaar; Tobiska, Lutz

In: Computing and visualization in science . - Berlin : Springer, insges. 8 S.; Abstract

On the solution of the steady-state diffusion problem for ferromagnetic particles in a magnetic fluid

Polevikov, Viktor; Tobiska, Lutz

In: Mathematical modelling and analysis . - Vilnius : Technika, Bd. 13.2008, 2, S. 233-240

Quantitative benchmark computations of two-dimensional bubble dynamics

Hysing, S.; Turek, S.; Kuzmin, D.; Parolini, N.; Burman, E.; Ganesan, S.; Tobiska, Lutz

In: International journal for numerical methods in fluids . - Chichester : Wiley, insges. 30 S.; Abstract

Stabilization of local projection type applied to convection-diffusion problems with mixed boundary conditions

Matthies, Gunar; Skrzypacz, Piotr; Tobiska, Lutz

In: Electronic transactions on numerical analysis . - Kent, Ohio : Kent State Univ., Bd. 32.2008, S. 90-105

Numerical study of the influence of diffusion of magnetic particles on equilibrium shapes of a free magnetic fluid surface

Beresnev, Sergey; Polevikov, Viktor; Tobiska, Lutz

In: Communications in nonlinear science and numerical simulation . - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Abstract

Using rectangular Q p elements in the SDFEM for a convection-diffusion problem with a boundary layer

Stynes, Martin; Tobiska, Lutz

In: Applied numerical mathematics : transactions of IMACS - Amsterdam [u.a.] : North-Holland Publ. Co., Bd. 58.2008, 12, S. 1789-1802

Numerical study of soliton-like surface configurations on a magnetic fluid layer in the Rosensweig instability

Lavrova, Olga; Matthies, Gunar; Tobiska, Lutz

In: Communications in nonlinear science & numerical simulation . - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 13.2008, 7, S. 1302-1310

An accurate finite element scheme with moving meshes for computing 3D-axisymmetric interface flows

Ganesan, Sashikumaar; Tobiska, Lutz

In: International journal for numerical methods in fluids . - Chichester : Wiley, Bd. 57.2007, 2, S. 119-138

2007

Artikel in Kongressband

On the influence of finite element discretisations on spurious velocities in two-phase flows

Ganesan, Sashikumaar; Tobiska, Lutz

In: Proceedings of the ICMF 2007, 6th International Conference on Multiphase Flow/ International Conference on Multiphase Flow - Leipzig . - 2007, insges. 8 S.Kongress: ICMF 2007 6 (Leipzig : 2007.07.09-07.13)

Non-isothermal spreading of a liquid droplet with dynamic contact angels on a horizontal surface

Ganesan, Sashikumaar; Tobiska, Lutz

In: International Conference on Multiphase Flow <6, 2007, Leipzig> : Proceedings of the ICMF 2007, 6th International Conference on Multiphase Flow . - Leipzig, ISBN 978-3-86010-913-7, insges. 7 S.Kongress: ICMF 2007; 6 (Leipzig) : 2007.07.09-07.13

Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift

Numerical method for accelerated calculation of cyclic steady state of ModiConSMB-processes

Lübke, Robert; Seidel-Morgenstern, Andreas; Tobiska, Lutz

In: Computers & chemical engineering: CACE ; an international journal - Amsterdam [u.a.]: Elsevier, Bd. 31 (2007), 4, S. 258-267

The surface topography of a magnetic fluid - a quantitative comparison between experiment and numerical simulation

Gollwitzer, Christian; Matthies, Gunnar; Richter, Reinhard; Rehberg, Ingo; Tobiska, Lutz

In: Journal of fluid mechanics . - Cambridge [u.a.] : Cambridge Univ. Press, Bd. 571.2007, S. 455-474

On spurious velocities in incompressible flow problems with interfaces

Ganesan, Sashikumaar; Matthies, Gunar; Tobiska, Lutz

In: Computer methods in applied mechanics and engineering - Amsterdam [u.a.]: Elsevier Science, Bd. 196 (2007), 7, S. 1193-1202

Mass conservation of finite element methods for coupled flow-transport problems

Matthies, Gunar; Tobiska, Lutz

In: International journal of computing science and mathematics - Genève: Inderscience Enterprise Ltd., Bd. 1 (2007), 2/3/4, S. 293-307

An inf-sup stable and residual-free bubble element for the Oseen equations

Franca, Leopoldo P.; John, Volker; Matthies, Gunnar; Tobiska, Lutz

In: SIAM journal on numerical analysis: a publication of the Society for Industrial and Applied Mathematics/ Society for Industrial and Applied Mathematics - Philadelphia, Pa.: SIAM, Bd. 45 (2007), 6, S. 2392-2407

A unified convergence analysis for local projection stabilisations applied to the Oseen problem

Matthies, Gunar; Skrzypacz, Piotr; Tobiska, Lutz

In: Mathematical modelling and numerical analysis - Les Ulis: EDP Sciences, Bd. 41 (2007), 4, S. 713-742

Originalartikel in begutachteter nationaler Zeitschrift

Linear and nonlinear approach to the Rosensweig instability

Lange, Adian; Richter, Reinhard; Tobiska, Lutz

In: GAMM-Mitteilungen/ Gesellschaft für Angewandte Mathematik und Mechanik - Weinheim: Wiley-VCH, Bd. 30 (2007), 1, S. 171-184

2006

Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift

Numerical treatment of free surface problems in ferrohydrodynamics

Lavrova, Olga; Matthies, G.; Mitkova, Teodora; Polevikov, V.; Tobiska, Lutz

In: Journal of physics . - Bristol : IOP Publ., Bd. 18.2006, 38, S. 2657-2669; Abstract

Analysis of a new stabilized higher order finite element method for advection-diffusion equations

Tobiska, Lutz

In: Computer methods in applied mechanics and engineering . - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 196.2006, 1/3, S. 538-550; Abstract

Comparison of possible arrangements of five identical columns in preparative chromatography

Ziomek, G.; Antos, D.; Tobiska, Lutz; Seidel-Morgenstern, Andreas

In: Journal of chromatography / A: including electrophoresis, mass spectrometry and other separation and detection methods - New York, NY [u.a.]: Science Direct, Bd. 1116.2006, 1/2, S. 179-188

2005

Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift

Numerical simulation of normal-field instability in the static and dynamic case.

Matthies, Gunar; Tobiska, Lutz

In: Journal of magnetism and magnetic materials : MMM [Amsterdam] 289(2005), S. 346 - 349

Convergence analysis of a multiscale finite element method for singulaly pertured problems.

Franca, Leopold P.; Madureira, Alexandre L.; Tobiska, Lutz; Valentin, Frederic

In: Multiscale modeling & simulation [Philadelphia, Pa] 4(2005), Nr. 3, S. 839 - 866

Inf-sup stable non-conforming finite elements of arbitrary order on triangles.

Matthies, Gunar; Tobiska, Lutz

In: Numerische Mathematik [Berlin](2005), Nr. 10, [Elektronische Ressource]

Superconvergence of a 3D finite element method for stationary stokes and navier-stokes problems.

Matthies, Gunar; Skrzypacz, Piotr; Tobiska, Lutz

In: Numerical methods for partial differential equations [New York, NY] 21(2005), S. 701 - 725

On Korn's first inequality for quadrilateral nonconforming finite elements of first order approximation properties.

Knobloch, Petr; Tobiska, Lutz

In: International journal of numerical analysis and modelling [Edmont] 2(2005), Nr. 4, S. 439 358

Superconvergence and extrapolation of non-conforming low order finite elements applied to the poisson equation.

Lin, Qun; Tobiska, Lutz; Zhou, Aihui

In: IMA journal of numerical analysis [Oxford] 25(2005), Nr. 1, S. 160 - 181

Flow and engergy dissipation in a magnetic fluid drop around a permanent magnet.

Bashtovoi, V.; Lavrova, Olga; Mitkova, Teodora; Polevikov, Viktor; Tobiska, Lutz

In: Journal of magnetism and magnetic materials : MMM [Amsterdam] 289(2005), S. 207 - 210

Instability of magnetic fluid in a narrow gap between plates.

Polevikov, Viktor; Tobiska, Lutz

In: Journal of magnetism and magnetic materials : MMM [Amsterdam] 289(2005), S. 379 - 381

Originalartikel in begutachteter zeitschriftenartiger Reihe

Finite element simulation of a droplet impinging a horizontal surface.

Ganesan, Sashikumaar; Tobiska, Lutz

In: Handlovicova, Angela (Hrsg.) ; ... (Hrsg.): ALGORITMY 2000 (17th conference on scientific computing, Vysoke Tatry-Podbanske, Slovakia March 13 - 18, 2005). - proceedings of contributed papers and posters. Bratislava : Vyd. STU, 2005, S. 1 - 10 (Algoritmy 2005)

2004

Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift

Direct methanol fuel cell (DMFC): analysis of residence time behaviour of anodic flow bed.

Krewer, U.; Song, Y.; Sundmacher, Kai; John, Volker; Luebke, Robert; Matthies, Gunar; Tobiska, Lutz

In: Chemical engineering science [Amsterdam] 59(2004), S. 119 - 130

2003

Buchbeitrag

Numerical simulation of annular chromatography.

Tobiska, Lutz; Thiele, Angela

In: Jäger, Willi (Hrsg.) ; Krebs, Hans-Joachim (Hrsg.): Mathematics : key technology for the future ; joint projects between universities and industries. Berlin : Springer, 2003, S. 194 - 203

Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift

A numerical study of a class of LES models.

Iliescu, T.; John, Volker; Layton, W.J.; Matthies, Gunar; Tobiska, Lutz

In: International journal of computational fluid dynamics [Reading] 17(2003), Nr. 1, S. 75 - 85

The SDFEM for a convection-diffusion problem with a boundary layer : optimal error analysis and enchancement of accuracy.

Stynes, Martin; Tobiska, Lutz

In: SIAM journal on numerical analysis [Philadelphia, Pa] 41(2003), Nr. 5, S. 1620 - 1642

Numerical simulation of the flow in magnetic liquids with free surfaces.

Mitkova, Teodora; Tobiska, Lutz

In: Magneto-hydrodynamics : the faraday press cover-to-cover translation = Magnitnaya gidrodinamika [New York, NY] 39(2003), Nr. 1, S. 21 - 26

The P1(mod) element : a new nonconforming finite element for convection-diffusion problems.

Petr Knobloch,; Tobiska, Lutz

In: SIAM journal on numerical analysis [Philadelphia, Pa] 41(2003), Nr. 2, S. 436 - 456

Originalartikel in begutachteter zeitschriftenartiger Reihe

Finite element methods for coupled problems in ferrohydrodynamics.

Lavrova, Olga; Matthies, Gunar; Mitkova, Teodora; Polevikov, Viktor; Tobiska, Lutz

In: Bänsch, Eberhard (Hrsg.): Challenges in scientific computing, CISC 2002 (Conference Berlin, October 2-5, 2002). - proceedings. Berlin : Springer, 2003, S. 160 - 183 (Lecture notes in computational science and engineering 35)

2002

Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift

Stability of the residual free bubble method for bilinear finite elements on rectangular grids.

Franca, Leopold P.; Tobiska, Lutz

In: IMA journal of numerical analysis [Oxford] 22(2002), S. 73 - 87

Computer modeling of the instability of a horizontal magnetic-fluid layer in a uniform magnetic field.

Bashtovoi, V.G.; Lavrova, Olga; Polevikov, V.K.; Tobiska, Lutz

In: Journal of magnetism and magnetic materials : MMM [Amsterdam] 252(2002), S. 299 - 301

The inf-sup condition for the mapped Qk-P(disc)k-1 element in arbitrary space dimensions.

Matthies, Gunar; Tobiska, Lutz

In: Computing [Wien] 69(2002), S. 119 - 139

2001

Buchbeitrag

On higher oder finite element discretizations for the incompressible Navier-Stokes equations in three dimensions.

John, Volker; Matthies, Gunar; Tobiska, Lutz

In: Institute of Mathematic and its Applications (Veranst.): Computational fluid dynamics conference, ECCOMAS CFD 2001 (Conference Swansea 4-7 September 2001). - proceedings. Southend on Sea, Essex : Institute of Mathematic and its Applications, 2001. - Beitrag auf CD-ROM

Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift

The streamline-diffusion method for conforming and nonconforming finite-elements of lowest order applied to convection-diffusion problems.

Matthies, Gunar; Tobiska, Lutz

In: Computing [Wien] 66(2001), S. 343 - 364

Prediction of elution profiles in annular chromatography.

Thiele, Angela; Falk, Thomas; Tobiska, Lutz; Seidel Morgenstern, Andreas

In: Computers and chemical engineering [Amsterdam] 25(2001), S. 1089 - 1101

Numerical methods for transport-dominated and related problems.

Angermann, Lutz; Tobiska, Lutz

In: Computing [Wien] 66(2001), Nr. 2, S. 97

The streamline-diffusion method for nonconforming Q1ROT elements on rectangular tensor- product meshes.

Stynes, Martin; Tobiska, Lutz

In: IMA journal of numerical analysis [Oxford] 21(2001), S. 123 - 142

Analysis of the streamline-diffusion finite element method on a piecewise uniform mesh for a convection-diffusion problem with exponential layers.

Stynes, M.; Tobiska, Lutz

In: East-west journal of numerical mathematics [Zeist] 9(2001), Nr. 1, S. 59 - 76

Originalartikel in begutachteter nationaler Zeitschrift

Modelirovanie dinamiceskogo magnitozidkostnogo uplotnenija pri nalicii perepada davlenija.

Polevikov, V.K.; Tobiska, Lutz

In: Izvestija Akademii Nauk : mechanika zidkosti i gaza [Moskva](2001), Nr. 6, S. 42 - 51

2000

Buchbeitrag

Streamline-diffusion finite element method on a Shishkin mesh for singularly perturbed elliptic ecquations with exponential layers.

Tobiska, Lutz; Matthies, Gunar; Stynes, M.

In: Vulkow, L. G. (Hrsg.) ; Miller, J. J. H. (Hrsg.) ; Shishkin, G. I. (Hrsg.): Analytical and numerical methods for convection-dominated and singularly perturbed problems. Huntington, NY : Nova Science Publ., 2000, chapter 13

Convergence properties of the streamline-diffusion finite elemente method on a Shishkin mesh for singularly perturbed elliptic eaquations with exponential layers.

Tobiska, Lutz; Matthies, Gunar

In: Vulkow, L. G. (Hrsg.) ; Miller, J. J. H. (Hrsg.) ; Shishkin, G. I. (Hrsg.): Analytical and numerical methods for convection-dominated and singularly perturbed problems. Huntington, NY : Nova Science Publ., 2000

Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift

Stabilization methods of bubble type for the Q1/Q2-Element applied to the incompressible navier-stokes equations.

Knobloch, Petr; Tobiska, Lutz

In: Mathematical modelling and numerical analysis [Paris] 34(2000), Nr. 1, S. 85 - 107

Numerical performance of smoothers in coupled multigrid methods for the parallel solution of the incompressible Navier-Stokes equations.

John, Volker; Tobiska, Lutz

In: International journal for numerical methods in fluids [Chichester] 33(2000), S. 453 - 473

A coupled multigrid method for nonconforming finite element discretizations of the 2D-stokes equations.

John, Volker; Tobiska, Lutz

In: Computing [Wien] 64(2000), Nr. 4, S. 307 - 321

Originalartikel in begutachteter zeitschriftenartiger Reihe

Simulation of free surfaces of magnetic liquids.

Matthies, Gunar; Tobiska, Lutz

In: Handlovicova, Angela (Hrsg.) ; ... (Hrsg.): ALGORITMY 2000 (15th conference on scientific computing, Vysoke Tatry-Podbanske, Slovakia September 10 - 15, 2000). - proceedings. Bratislava : Vyd. STU, 2000, S. 1 - 10 (Algoritmy 2000)

A comparison of three solvers for the incompressible navier-stokes equations.

John, Volker; Matthies, Gunar; Mitkova, Teodora; Tobiska, Lutz; Vassilevski, P.S.

In: Griebel, M. (Hrsg.): Large-scale scientific computations of engineering and environmental problems II (Second workshop on "Large-scale scientific computations" Sozopol, Bulgaria June 2-6, 1999). - proceedings. Braunschweig : Vieweg, 2000, S. 215 - 222 (Notes on numerical fluid mechanics 73)

Kooperationen
  • Keine Daten im Forschungsportal hinterlegt.
Profile
Analysis

Arbeitsgebiet und Schwerpunkte:
  • Diskretisierungsverfahren für nichtlineare partielle Differentialgleichungen mit Anwendungen auf die numerische Strömungsmechanik.
Service
Kooperationen zu Fragen der numerischen Simulation mit finiten Elementen
  • Angepasste Diskretisierungen für Konvektions-Diffusions-Reaktionsgleichungen
  • Superkonvergenz von finite elemente Verfahren
  • Mehrgittermethoden für diskrete finite Elemente Systteme
  • Numerische Simulation magnetischer Finite mit freien Rändern
Vita

Ausbildung

1969-1973

Mathematikstudium an der TH Magdeburg
Spezialisierung: Differentialgleichungen
Hauptprüfungen: Analysis, Mathematische Modelle, Algebra, Operationsforschung

1973

Diplomarbeit: Die Methode von Vasiljeva zur Lösung von Anfangsrandwertaufgaben (Betreuer: Prof. Dr. H. Goering)

1977

Promotion: Die asymptotische Lösung von Wärmeleitproblemen (Betreuer: Prof. Dr. H. Goering)

1981

Erteilung der Lehrbefugnis

1984

Habilitation: Die asymptotische Lösung singulär gestörter elliptischer Randwertprobleme

Berufliche Tätigkeit

1973-1976

Wiss. Assist. (befr.) am Institut für Analysis der TH Magdeburg

1977-1984

Wiss. Assist. am Institut für Analysis der TH Magdeburg

1984-1987

Oberassistent am Institut für Analysis der TH Magdeburg
Forschungsaufenthalt (6 Monate) an der Universität Kiew

1987-1990

Hochschuldozent für Analysis an der TU Magdeburg

1990-1992

Ordentlicher Professor für Analysis an der TU Magdeburg

seit 1992

Universitätsprofessor für Analysis, Forschungsaufenthalte an den Universitäten in Zürich, Cork, Pittsburgh, College Station, Peking und Denver

1992-2002

Sprecher des Graduiertenkollegs "Modellierung, Berechnung und Identifikation mechanischer Systeme"

1997-2003

DFG-Forschergruppe 301 "Grenzflächendynamik bei Strukturbildungsprozessen" (Mitantragsteller)

2001-2007

DFG-Forschergruppe 447 "Membranunterstützte Reaktionsführung" (Mitantragsteller)

2002-2008

DFG-Forschergruppe 468 "Methods from Discrete Mathematics for the Synthesis and Control of Chemical Processes" (Mitantragsteller)

seit 2002

Mitglied im Graduiertenkolleg 828 "Mikro-Makro-Wechselwirkungen in strukturierten Medien und Partikelsystemen"

seit 2004

Mitherausgeber des Journals "Computational Methods in Applied Mathematics"

2004-2012

Sprecher des Fachkollegium Mathematik der DFG

presse
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Letzte Änderung: 31.07.2023 - Ansprechpartner: Webmaster