Die Benetzung von Bauteiloberflächen spielt in vielen Anwendungen von Bauteilen sowie in ihrer Fertigung eine zentrale Rolle. Mikroskalige Strukturen haben dabei einen wesentlichen Einfluss auf das Benetzungsverhalten und werden auch eingesetzt, um dieses zu steuern.

Ziel des hier bearbeiteten Teilprojekts ist es, Methoden und Modelle bereitzustellen, die es erlauben, statische und dynamische Benetzungsvorgänge an Bauteiloberflächen und damit verbundene Phänomene wie die Adsorption mit molekularen Simulationen zu untersuchen. Diese erlauben detaillierte Einblicke in die Vorgänge bei der Benetzung von Bauteiloberflächen und liefern Erkenntnisse, die mit phänomenologischen Methoden nicht zu erhalten sind. Dabei werden alle Eigenschaften, wie beispielsweise Benetzungswinkel, Beladung und Adsorption, allein aus dem verwendeten Modell der zwischenmolekularen Wechselwirkungen vorhergesagt.

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Molekulare Thermodynamik (WS 2018/2019)

Wärmeübertragung (SS 2018)

Computerlabor Molekulare Simulation (SS 2016, SS 2017)

Thermodynamik I (WS 2016/2017)

Nach Vereinbarung

M. Heier, R. Merz, S. Becker, K. Langenbach, M. Kopnarski, H. Hasse: Experimental Study of the Influence of the Adsorbate Layer Composition on the Wetting of Different Substrates with Water, Adsorption Science & Technology (2020), submitted.

J. Liu, M. Heier, W. G. Chapman, K. Langenbach: Adsorption in Purely Dispersive Systems from Molecular Simulation, Density Gradient Theory, and Density Functional Theory, J. Chem. Eng. Data 65 (2020), 1222-1233. DOI: 10.1021/acs.jced.9b00585

F. Diewald, M. Heier, M. Lautenschläger, M. Horsch, C. Kuhn, K. Langenbach, H. Hasse, R. Müller: A Navier-Stokes-Korteweg Model for Dynamic Wetting based on the PeTS Equation of State, Proc. Appl. Math. Mech. 19 (2019), e201900091. DOI: 10.1002/pamm.201900091

M. Heier, F. Diewald, M. Horsch, K. Langenbach, R. Müller, H. Hasse: Molecular Dynamics Study of Adsorption of the Lennard-Jones Truncated and Shifted Fluid on Planar Walls, J. Chem. Eng. Data 64 (2019) 386-394. DOI: 10.1021/acs.jced.8b00927

F. Diewald, M. Heier, M. Horsch, C. Kuhn, K. Langenbach, H. Hasse, R. Müller: Three-dimensional phase field modeling of inhomogeneous gas-liquid systems using the PeTS equation of state, J. Chem. Phys. 149 (2018) 064701. DOI: 10.1063/1.5035495

M. Heier, S. Stephan, J. Liu, W. G. Chapman, H. Hasse, K. Langenbach: Equation of state for the Lennard-Jones truncated and shifted fluid with a cut-off radius of 2.5 σ based on perturbation theory and its applications to interfacial thermodynamics, Mol. Phys. 116 (2018) 2083-2094. DOI: 10.1080/00268976.2018.1447153

M. Heier, S. Becker, H. M. Urbassek, M. Horsch, H. Hasse: Correction to “Contact Angle of Sessile Drops in Lennard-Jones Systems”, Langmuir 34 (2018) 3374-3374. DOI: 10.1021/acs.langmuir.8b00609

F. Diewald, C. Kuhn, M. Heier, K. Langenbach, M. Horsch, H. Hasse, R. Müller: Investigating the stability of the phase field solution of equilibrium droplet configurations by eigenvalues and eigenvectors, Comput. Mater. Sci. 141 (2018) 185-192. DOI: 10.1016/j.commatsci.2017.08.029

F. Diewald, C. Kuhn, M. Heier, M. Horsch, K- Langenbach, H. Hasse, R. Müller: Surface Wetting with Droplets: A Phase Field Approach, Proc. Appl. Math. Mech. 17 (2017) 501-502. DOI: 10.1002/pamm.201710220

F. Diewald, C. Kuhn, R. Blauwhoff, M. Heier, S. Becker, S. Werth, M. Horsch, H. Hasse, R. Müller: Simulation of Surface Wetting by Droplets Using a Phase Field Model, Proc. Appl. Math. Mech. 16 (2016) 519-520. DOI: 10.1002/pamm.201610248

M. Axtmann, M. Heier, W. Hilali, B. Weigand: Axial heat conduction effects in the thermal entrance region for flows in concentric annular ducts: Correlations for the local bulk-temperature and the Nusselt number at the outer wall, Int. J. Heat Mass Transfer 103 (2016) 974–983. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.07.091

M. Heier, F. Diewald, R. Merz, K. Langenbach, M. Kopnarski, R. Müller, H. Hasse: Adsorption und Benetzung an Bauteiloberflächen, 5. Tag der Verfahrenstechnik, Kaiserslautern, 17.10.2019.

M. Heier, J. Liu, W. G. Chapman, K. Langenbach, H. Hasse: Comprehensive Study of Adsorption on Planar Walls in Dispersive Systems with Molecular Dynamics Simulations, Thermodynamik-Kolloquium 2018, Kassel, 26. - 28. 09.2018.

M. Heier, R. Merz, S. Becker, H. Hasse, M. Kopnarski: Reinigung und Benetzung von Bauteiloberflächen, 20. Arbeitstagung Angewandte Oberflächenanalytik, Kaiserslautern, 03. - 05.09.2018.

M. Heier, M. Horsch, F. Diewald, K. Langenbach, R. Müller, H. Hasse: Systematic Molecular Dynamics Simulation Study of Adsorption and Contact Angles in Dispersive Systems, 20th Symposium on Thermophysical Properties, Boulder, CO, USA, 24. - 29.06.2018.

M. Heier, M. Horsch, F. Diewald, K. Langenbach, R. Müller, H. Hasse: Systematic Molecular Dynamics Simulation Study of Adsorption and Contact Angles in Dispersive Systems, 30th European Symposium on Applied Thermodynamics, Prague, Czech Republic, 10. - 13. 06.2018.

M. Heier, S. Becker, F. Diewald, M. Kohns, M. Horsch, R. Müller, H. Hasse: Modeling and Simulation of Wetting of Component Surfaces, 29th European Symposium on Applied Thermodynamics, Bucharest, Romania, 18. - 21.05.2017. 

M. Heier, S. Becker, F. Diewald, M. Kohns, M. Horsch, R. Müller, H. Hasse: Modeling and Simulation of Wetting of Component Surfaces, International Workshop on Molecular Modeling and Simulation 2017, Frankfurt am Main, 09. - 10.03.2017.

M. Heier, R. Merz, H. Hasse, M. Kopnarski: Cleaning and Wetting of Component Surfaces, Thermodynamik-Kolloquium 2019, Duisburg-Essen, 30.09. - 02.10.2019.

M. Heier, M. Horsch, H. Hasse: Adsorption of a Fluid on a Planar Solid Surface in Lennard-Jones Systems, Thermodynamik-Kolloquium 2017, Dresden, 27. - 29.09.2017.

M. Heier, M. Horsch, H. Hasse: Adsorption of a Fluid on a Planar Solid Wall in Lennard-Jones Systems, International Workshop on Molecular Modeling and Simulation 2017, Frankfurt am Main, 09. - 10.03.2017.

M. Heier, F. Diewald, S. Becker, M. Horsch, R. Müller, H.Hasse: Modeling and Simulation of Wetting of Component Surfaces, International Conference on Microscale Morphology of Component Surfaces, Kaiserslautern, 20. - 21.10.2016.

10/2009 - 04/2013

Studium der Luft- und Raumfahrttechnik an der Universität Stuttgart (Abschluss: B.Sc.)

04/2012 - 11/2012

Bachelorarbeit am Insitut für Flugzeugbau

"Numerische Auslegung von CFK-Tragflügeln hinsichtlich Flattergefährdung"

11/2012 - 03/2013

Industriepraktikum bei Bertrandt Technikum GmbH in der Abteilung Motorsport / Nutzfahrzeuge

04/2013 - 09/2015

Studium der Luft- und Raumfahrttechnik an der Universität Stuttgart (Abschluss: M.Sc.)

03/2015 - 09/2015

Masterarbeit am Institut für Thermodynamik der Luft- und Raumfahrt

"Wärmeübertragung im durchströmten Ringspalt bei kleinen Pecletzahlen"

seit 11/2015

Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Thermodynamik (LTD), Technische Universität Kaiserslautern