Dr. Philipp Birken Institut für Mathematik Universität Kassel Heinrich Plett Str. 40 (AVZ) D-34132 Kassel AG Analysis und Angewandte Mathematik AVZ, Raum 2419 (2-ter Stock) Tel: +49 - (0)561 - 804 - 4677 Fax: +49 - (0)561 - 804 - 4443 Sekretariat: Frau Seelbach (Tel: +49 - (0)561 - 804 - 4632) Sprechstunden: Dienstags, 13:00-14:00 E-Mail: birken@mathematik.uni-kassel.de AG Analysis und Angewandte Mathematik

Forschungsinteressen

Meine Forschungsgebiete liegen im Bereich der numerischen Strömungsmechanik und der numerischen linearen Algebra. Insbesondere beschäftige ich mich mit der Lösung instationärer kompressibler Strömungsprobleme in allen Machzahlbereichen, sowie der Fluid-Struktur-Interaktion. Die auftretenden Probleme sind steif, womit sich eine Brücke zu impliziter Zeitintegration und in der Folge zur effizienten Lösung grosser nichtlinearer und linearer Gleichungssysteme ergibt. Meine Forschung motiviert sich dabei aus praxisrelevanten Anwendungen, beispielsweise der Simulation von Feuern in Autotunneln, Windkraftanlagen oder Abkühlprozessen in der Stahlumformung. Letztere Anwendung ist Thema meines Projekts im SFB TRR 30.

Publikationen

-Numerical Simulation of Thermal Fluid Structure Interaction using the Nonlinear Heat Equation
P. Birken, T. Gleim, D. Kuhl, A. Meister, Proceedings of the 1st International Conference on Thermo-Mechanically Graded Materials, eingereicht
-Numerical methods for the unsteady compressible Navier-Stokes equations
P. Birken, Habilitationsschrift, eingereicht
-Optimizing Runge-Kutta smoothers for unsteady flow problems
P. Birken, submitted to ETNA, Pdf des Preprints
-Designing optimal smoothers for multigrid methods for unsteady flow problems
P. Birken, AIAA Paper AIAA-2011-3233, 2011, Pdf
-Towards optimal Runge-Kutta smoothers for multigrid methods for unsteady flow problems
P. Birken, PAMM 11, pp. 743-744, Pdf
-Accuracy In A Finite Volume Godunov Type Method
M. Bauer, P. Birken, V. Hannemann, K. Oßwald, STAB-Mitteilungen 2010, eingereicht
-Chosing norms in adaptive FSI calculations
P. Birken, K. J. Quint, S. Hartmann, A. Meister, PAMM 10, 2010, pp. 555-556, Pdf
-A Time-Adaptive Fluid-Structure Interaction Method for Thermal Coupling
P. Birken, K. J. Quint, S. Hartmann, A. Meister, Computing and Visualization in Science, 13(7), 2011, pp. 331-340, Pdf
-On Higher Order Time Integration for Thermal Coupling
P. Birken, S. Hartmann, A. Meister, K. Quint, in T. Simos, G. Psihoyios, Ch. Tsitouras (eds.): Numerical Analysis and Applied Mathematics, International Conference on Numerical Analysis and Applied Mathematics 2009, Volume 2, AIP Conference Proceedings, 2009, pp. 1184-1187
-Blending Dual Time Stepping and Newton-Krylow Methods for Unsteady Flows
P. Birken and A. Jameson, PAMM 9, 2009, pp. 597-598, Pdf
-On Coupling Schemes for Heat Transfer in FSI applications
P. Birken, K. J. Quint, S. Hartmann and A. Meister, in S. Hartmann, A. Meister, M. Schäfer, S. Turek (eds.): Proceedings of the International Workshop on Fluid-Structure Interaction: Theory, Numerics and Applications Herrsching, 2009, Kassel University Press, pp. 21-30, Pdf
-On Nonlinear Preconditioners in Newton-Krylov-Methods for Unsteady Flows
P. Birken and A. Jameson, Int. J. Num. Meth. Fluids 62, 2010, pp. 565-573, Pdf
-Nonlinear iterative solvers for unsteady Navier-Stokes equations
P. Birken and A. Jameson, in E. Tadmor, J.-G. Liu, A. E. Tzavaras, Hyperbolic Problems: Theory, Applications and Numerics, AMS, 2009, pp. 429-438
-Updating preconditioners for permuted non-symmetric linear systems
P. Birken, A. Meister, J. Duintjer Tebbens and M. Tuma, PAMM 7 (1), 2007, published Online, Pdf
-Preconditioner updates applied to CFD model problems
P. Birken, A. Meister, J. Duintjer Tebbens and M. Tuma, APNUM 58(11), 2008, pp. 1628-1641, Pdf
-Numerical Simulation of Tunnel Fires using preconditioned Finite Volume Schemes
P. Birken, ZAMP 59, 2008, pp. 416-433, Pdf
-Finite Volume Methods for Low Mach Number Flows under buoyancy
P. Birken in Hyperbolic Problems: Theory, Numerics, Applications, Springer, 2008, Benzoni-Gavage, Serre (editors), pp. 331-338
-Analysis of Finite Volume Schemes in the Low Mach Number Regime
P. Birken and A. Meister, in Proceedings of Topical Problems of Fluid Mechanics 2006, Prague, ed. by Jaromir Prihoda and Karel Kozel
-Numerical Simulation of Flows at Low Mach Numbers with Heat Sources
P. Birken, Dissertation, 2005, Universität Kassel, Shaker Verlag, Pdf
-On Low Mach Number Preconditioning of Finite Volume Schemes
P. Birken and A. Meister, PAMM 5 (1), 2005, Special Issue: GAMM Annual Meeting 2005 - Luxembourg, pp. 759-760. Pdf
-Stability of Preconditioned Finite Volume Schemes at Low Mach Numbers
P. Birken and A. Meister, BIT 45(3), 2005, pp. 463-480. Pdf
-Preconditioning GMRES for Steady Compressible Inviscid Flow
P. Birken, IGPM Preprint Nr. 212, 2002, ps.gz
-Numerical Solution of ODEs with Bezier techniques
P. Birken, Master Thesis, Lund University, Center for Mathematical Sciences, Numerical Analysis, 2000

Lehre

Im Sommersemester 12 lese ich die Vorlesung Mathematik II für Ingenieure.

Im Wintersemester 11/12 hielt ich die Vorlesung Mathematik I für Ingenieure.

Im Wintersemester 11/12 bot ich das Seminar Numerische Verfahren für instationäre Strömungsprobleme an.

Im Sommersemester 11 hielt ich die Vorlesung Numerical methods for stiff problems.

Im Winter quarter 11 hielt ich die Vorlesung "Numerical methods for stiff problems" an der Stanford University.

Im Wintersemester 09/10 bot ich das Seminar über numerische Mathematik an.

Im Sommersemester 09 hielt ich die Vorlesung Numerik II.

Im Wintersemester 08/09 hielt ich die Vorlesung Numerik II.

Im Sommersemester 08 hielt ich eine Vorlesung zu Theorie und Numerik von Erhaltungsgleichungen.

Im Sommersemester 06 betreute ich Übungen zu Numerik I .

Im Wintersemester 05/06 betreute ich die Übungen zu Mathematik für Naturwissenschaftler.

Im Sommersemester 05 betreute ich die Übungen zu Elementargeometrie.

Im Wintersemester 04/05 betreute ich
Übungen zu Numerik II und
Übungen zu Elemente der Arithmetik und Algebra I.

Im Sommersemester 04 betreute ich
Übungen zu Numerik I und
Übungen zu Elementargeometrie.

Persönliches

Kurz-Lebenslauf