Dr Thomas Barker

Cyhoeddiad

• Date
• Type

Ymchwil

Ar hyn o bryd fy mhrif feysydd ymchwil yw:

Modelu llifoedd gronynnog mewn diwydiant:  Meddyliwch am yr holl fwydydd, cemegau glanhau a meddyginiaethau o amgylch eich cartref sy'n cael eu gwneud o bowdrau a grawn. Mae pob un o'r cynhyrchion neu'r cynhwysion hyn yn tarddu o ddiwydiant neu amaethyddiaeth ac wedi dod atoch trwy brosesu, cymysgu a chludiant. Er mwyn gwneud y gorau o'r daith hon, ac i sicrhau canlyniadau dibynadwy, mae angen modelau cywir ar gyfer deunyddiau gronynnog sy'n llifo. Un agwedd y mae angen mynd i'r afael â hi yw bod grawn go iawn yn wahanol o ran maint, dwysedd a siâp hyd yn oed o fewn un sampl.

Rheoleg llif gronynnog tri dimensiwn:  Unwaith y bydd y cyfyngiad i lif 2D yn cael ei godi, mae llawer o 'fathau' newydd o anffurfiad materol yn bosibl. Mae hyn yn ei dro yn ehangu'r cysylltiadau posibl rhwng straen a chyfradd straen. Felly, gallai llunio cysylltiadau cyfansoddol  ar gyfer deunydd gronynnog sy'n llifo mewn 3D fod yn anodd iawn - gan ofyn am lawer o fesuriadau arbrofol ar gyfer gosod modelau. Diolch byth, gellir lleihau'r cymhlethdod hwn yn fawr trwy ddefnyddio cysyniadau allweddol sy'n tarddu o thermodynameg ystadegol a geometreg wahaniaethol

Tirlithriadau llong danfor:  Gall daeargrynfeydd, gwaddod a symudiad rhewlifoedd sbarduno tirlithriadau ar wely'r cefnfor. Er bod y rhan fwyaf o ddiniwed, gall digwyddiadau eithafol niweidio ceblau cyfathrebu tanfor ac yn yr achosion gwaethaf achosi tonnau Tsunami dinistriol. Oherwydd y gwahaniaethau enfawr o ran maint rhwng grawn creigiau gwely'r môr a dyfnderoedd nodweddiadol y cefnfor, mae modelu'r prosesau hyn yn dibynnu ar ddefnyddio fframweithiau amlraddfa'n cysylltu disgrifiadau mathemategol sy'n briodol ar raddfeydd hyd gwahanol.

Deinameg llif atal:  Pan fydd grawn a hylifau'n cymysgu, gall fod llawer o ganlyniadau gwahanol, ac yn aml yn flêr. Is-set bwysig o'r rhain yw achos grawn symudol sydd wedi'u trochi'n llawn, y gelwir y system gyfun o grawn + hylif ar eu cyfer yn ataliad. Oherwydd bod y grawn yn gallu symud o'i gymharu â'r hylif, gall grymoedd sy'n gweithredu ar y cymysgedd effeithio ar y ddau gam yn annibynnol. Gall modelau da ar gyfer deinameg llif atal fod yn ddefnyddiol i sment cymysgwyr, gwneuthurwyr cacennau a gweithgynhyrchwyr past dannedd, sydd i gyd yn dibynnu ar gymysgu da powdrau gronynnog â dŵr i gyflawni cynhyrchion terfynol o ansawdd uchel yn ddibynadwy

Bywgraffiad

Yn ystod 2019-2021 cwblheais swydd Cydymaith Ymchwil Ôl-ddoethurol ym Mhrifysgol Caeredin gan ddatblygu modelau ar gyfer Ceryntau Dwysedd Pyroclastig (eirlithriadau gronynnog poeth, cyflym a pheryglus iawn ar losgfynyddoedd). Ar gyfer hyn, defnyddiais ddeinameg hylif aml-gam ochr yn ochr ag Efelychiadau Gronynnau Gwasgaredig a Hylif-Coupled

Cyn hyn, cwblheais fy PhD a'm swydd Ôl-ddoethurol gyntaf ym Mhrifysgol Manceinion yn astudio modelau mathemategol ar gyfer Gronynnog Flow. Roedd hyn yn cynnwys Efelychiadau Llif Di-Newtonian, Dadansoddiad Sefydlogrwydd Llinol gan gynnwys asesu Posibilrwydd Lles, a chynnig modelau newydd yn seiliedig ar Ddadansoddiad Dimensiwn ac Arbrofion Labordy ar Raddfa Fach

Roedd fy MPhys israddedig mewn Ffiseg hefyd ym Mhrifysgol Manceinion lle roeddwn yn arbenigo mewn Llif Hylif Viscous, Dynameg Nonlinear a Ffiseg Ystadegol. Teitl fy nhraethawd ymchwil oedd 'Modelu Awtomeiddio Cellog o Arwahanu Gronynnog'

Meysydd goruchwyliaeth

Rwy'n croesawu diddordeb gan ddarpar fyfyrwyr PhD ac ymchwilwyr ôl-ddoethurol sy'n awyddus i weithio ym meysydd:

• Deunyddiau gronynnog
• Llif atal
• Modelu prosesau geoffisegol
• Ceisiadau diwydiannol
• Hylifau nad ydynt yn Newtonaidd
• Dulliau rhifiadol ar gyfer mecaneg continwwm