Professur für Angewandte Mathematik
Organisation: Professur
Organisationsprofil
Die Forschungsinteressen drehen sich um die Entwicklung zuverlässiger und leistungsfähiger numerischer Verfahren zur Simulation, Analyse und Kontrolle dynamischer Systeme.
Der Fokus liegt dabei auf der Untersuchung zeitabhängiger Prozesse, wie zum Beispiel technischer oder natürlicher Strömungsvorgänge. In solchen Anwendungen ist man vor allem an der Analyse sogenannter kohärenter Strukturen interessiert. Dies sind langlebige, makroskopische, dynamische Objekte, die einen signifikanten Einfluss auf Teilchen- und Energietransport und auf Mischvorgänge haben. Dazu entwickeln wir theoretische, aber auch zunehmend datenbasierte Ansätze, die wir beispielsweise im DFG Sonderforschungsbereich „SMARTe Reaktoren für die Verfahrentechnik der Zukunft“ einbringen.
In der Lehre sind wir vor allem für die fachmathematischen Inhalte im berufsbildenden Lehramt (Sozialpädagogik / Wirtschaftspädagogik) verantwortlich, sowie für die mathematische Grundlagenausbildung im Master Management & Data Science.
- 2024
- Erschienen
Lagrangian studies of coherent sets and heat transport in constant heat flux-driven turbulent Rayleigh-Bénard convection
Vieweg, P. P., Klünker, A., Schumacher, J. & Padberg-Gehle, K., 01.01.2024, in: European Journal of Mechanics, B/Fluids. 103, S. 69-85 17 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Mathematisches Modellieren und Bildung für nachhaltige Entwicklung — zusammen denken, was zusammengehört?
Schlüter, D., Göller, R., Hagena, M., Padberg-Gehle, K. & Besser, M., 2024, Beiträge zum Mathematikunterricht 2024: 57. Jahrestagung der Gesellschaft für Didaktik der Mathematik vom 04.03.2024 bis 08.03.2024 in Essen. Ebers, P., Rösken, F., Barzel, B., Büchter, A., Schacht, F. & Scherer, P. (Hrsg.). Münster: WTM - Verlag für wissenschaftliche Texte und Medien, Band 3. S. 1277-1280 4 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung
- 2023
- Erschienen
Computational Study of Three-Dimensional Lagrangian Transport and Mixing in a Stirred Tank Reactor
Weiland, C., Steuwe, E., Fitschen, J., Hoffmann, M., Schlüter, M., Padberg-Gehle, K. & von Kameke, A., 15.05.2023, in: Chemical Engineering Journal Advances. 14, 13 S., 100448.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
A Python toolbox for the numerical solution of the Maxey-Riley equation
Urizarna-Carasa, J., Ruprecht, D., von Kameke, A. & Padberg-Gehle, K., 01.03.2023, in: Proceedings in applied mathematics and mechanics. 22, 1, 6 S., e202200242.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenzaufsätze in Fachzeitschriften › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Network-based analysis of Lagrangian transport and mixing
Padberg-Gehle, K., 2023, Transport and Scale Interactions in Geophysical Flows. Franzke, C. L. E., Oliver, M., Rademacher, J. & Rypina, I. (Hrsg.). Oberwolfach-Walke: Mathematisches Forschungsinstitut Oberwolfach, S. 46-48 3 S. (Oberwolfach Reports - OWR; Band 2023, Nr. 31).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Abstracts in Konferenzbänden › Forschung
- 2022
- Erschienen
Open-flow mixing and transfer operators
Klünker, A., Padberg-Gehle, K. & Thiffeault, J.-L., 13.06.2022, in: Philosophical transactions. Series A, Mathematical, physical, and engineering sciences. 380, 2225, 22 S., 20210028.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Evolutionary clustering of Lagrangian trajectories in turbulent Rayleigh-Bénard convection flows
Schneide, C., Vieweg, P. P., Schumacher, J. & Padberg-Gehle, K., 01.01.2022, in: Chaos. 32, 1, 013123 .Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- 2021
- Erschienen
Lagrangian heat transport in turbulent three-dimensional convection
Vieweg, P. P., Schneide, C., Padberg-Gehle, K. & Schumacher, J., 01.04.2021, in: Physical Review Fluids. 6, 4, 8 S., L041501.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Spectral Early-Warning Signals for Sudden Changes in Time-Dependent Flow Patterns
Ndour, M., Padberg-Gehle, K. & Rasmussen, M., 02.2021, in: Fluids. 6, 2, 24 S., 49.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
A transfer operator based computational study of mixing processes in open flow systems
Klünker, A. & Padberg-Gehle, K., 25.01.2021, in: Proceedings in applied mathematics and mechanics. 20, 1, 3 S., e202000133.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenzaufsätze in Fachzeitschriften › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Lagrangian analysis of long-term dynamics of turbulent superstructures
Schneide, C., Padberg-Gehle, K. & Schumacher, J., 01.01.2021, in: Proceedings in applied mathematics and mechanics. 20, 1, 4 S., e202000197.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenzaufsätze in Fachzeitschriften › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Meeresströmungen, Google-Matrix und Netzwerke: Analyse von Transportprozessen
Padberg-Gehle, K., 2021, Beiträge zum Mathematikunterricht 2021: Vom GDM-Monat 2021 der Gesellschaft für Didaktik der Mathematik (GDM) ; (1.-25. März 2021). Hein, K., Heil, C., Ruwisch, S. & Prediger, S. (Hrsg.). Münster: WTM - Verlag für wissenschaftliche Texte und Medien, S. 13-20 8 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung
- 2020
- Erschienen
Set-Oriented and Finite-Element Study of Coherent Behavior in Rayleigh-Bénard Convection
Klünker, A., Schneide, C., Froyland, G., Schumacher, J. & Padberg-Gehle, K., 01.01.2020, Advances in Dynamics, Optimization and Computation: A volume dedicated to Michael Dellnitz on the occasion of his 60th birthday. Junge, O., Schütze, O., Froyland, G., Ober-Blöbaum, S. & Padberg-Gehle, K. (Hrsg.). Cham: Springer, S. 86-108 23 S. (Studies in Systems, Decision and Control; Band 304).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Kapitel › begutachtet
- Erschienen
Advances in Dynamics, Optimization and Computation: A volume dedicated to Michael Dellnitz on the occasion of his 60th birthday
Junge, O. (Herausgeber*in), Schütze, O. (Herausgeber*in), Froyland, G. (Herausgeber*in), Ober-Blöbaum, S. (Herausgeber*in) & Padberg-Gehle, K. (Herausgeber*in), 2020, Cham: Springer. 392 S. (Studies in Systems, Decision and Control; Band 304)Publikation: Bücher und Anthologien › Sammelwerke und Anthologien › Forschung
- Erschienen
Extraction of finite-time coherent sets in 3D Rayleigh-Benard Convection using the dynamic Laplacian
Froyland, G., Klünker, A., Padberg-Gehle, K., Schneide, C. & Schumacher, J., 2020, in: Bulletin of the American Physical Society. 65, 13, 1 S., K08.00003.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenz-Abstracts in Fachzeitschriften › Forschung
- Erschienen
Lagrangian Coherent Sets as transport barriers in convection
Schumacher, J., Vieweg, P. P., Schneide, C. & Padberg-Gehle, K., 2020, in: Bulletin of the American Physical Society. 65, 13, 1 S., F16.00009.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenz-Abstracts in Fachzeitschriften › Forschung
- Erschienen
Machine Learning Applications in Convective Turbulence
Kräuter, R., Krasnov, D., Pandey, A., Schneide, C., Padberg-Gehle, K., Giannakis, D., Sreenivasan, K. R. & Schumacher, J., 2020, NIC Symposium 2020: 27 − 28 February 2020, Jülich, Germany, Proceedings. Müller, M., Binder, K. & Trauntmann, A. (Hrsg.). Jülich: Forschungszentrum Jülich , S. 357-366 10 S. (Publication Series of the John von Neumann Institute for Computing (NIC); Band 50).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung
- 2019
- Erschienen
Lagrangian coherent sets in turbulent Rayleigh-Bénard convection
Schneide, C., Stahn, M., Pandey, A., Junge, O., Koltai, P., Padberg-Gehle, K. & Schumacher, J., 11.11.2019, in: Physical Review E. 100, 5, 16 S., 053103.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Lagrangian perspectives on turbulent superstructures in Rayleigh-Bénard convection
Klünker, A., Schneide, C., Pandey, A., Padberg-Gehle, K. & Schumacher, J., 01.11.2019, in: Proceedings in applied mathematics and mechanics. 19, 1, 2 S., 201900201.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenz-Abstracts in Fachzeitschriften › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Network measures of mixing
Banisch, R., Koltai, P. & Padberg-Gehle, K., 06.2019, in: Chaos. 29, 6, 063125.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Noise-induced Statistical Periodicity in Random Lasota-Mackey Maps
Sato, Y. & Padberg-Gehle, K., 2019, Ithaca: Cornell University, 6 S. (arXiv.org).Publikation: Arbeits- oder Diskussionspapiere und Berichte › Arbeits- oder Diskussionspapiere
- Erschienen
S. Balasuriya: “Barriers and Transport in Unsteady Flows: A Melnikov Approach”
Padberg-Gehle, K., 2019, in: Jahresbericht der Deutschen Mathematiker-Vereinigung. 121, 2, S. 143-146 4 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Rezensionen › Forschung
- 2018
- Erschienen
Probing turbulent superstructures in Rayleigh-Bénard convection by Lagrangian trajectory clusters
Schneide, C., Pandey, A., Padberg-Gehle, K. & Schumacher, J., 15.11.2018, in: Physical Review Fluids. 3, 11, 113502.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Eulerian and Lagrangian perspectives on turbulent superstructures in Rayleigh-Bénard convection
Pandey, A., Schneide, C., Padberg-Gehle, K., Scheel, J. D. & Schumacher, J., 2018, NIC Symposium 2018: 22-23 February 2018, Jülich, Germany : proceedings. Binder, K., Müller, M. & Trautmann, A. (Hrsg.). Jülich: Forschungszentrum Jülich , S. 421-428 8 S. (NIC Series; Band 49).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung
- Erschienen
Probing turbulent superstructures in Rayleigh-Bénard convection by Lagrangian trajectory clusters
Schumacher, J., Schneide, C., Pandey, A. & Padberg-Gehle, K., 2018, 71st Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics . New York: American Physical Society, 1 S. BAPS.2018.DFD.G33.7. (Bulletin of the American Physical Society; Band 63, Nr. 13).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Abstracts in Konferenzbänden › Forschung
- 2017
- Erschienen
Modeling and Simulation of Electrochemical Cells under Applied Voltage
Rossi, M., Wallmersperger, T., Neukamm, S. & Padberg-Gehle, K., 20.12.2017, in: Electrochimica Acta. 258, S. 241 - 254 14 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Trajectory-based computational study of coherent behavior in flows
Padberg-Gehle, K. & Schneide, C., 12.2017, in: Proceedings in applied mathematics and mechanics. 17, 1, S. 11-14 4 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Set-oriented numerical computation of rotation sets
Polotzek, K., Padberg-Gehle, K. & Oertel-Jäger, T., 01.11.2017, in: Journal of Computational Dynamics. 4, 1, S. 119-141 23 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Network-based study of Lagrangian transport and mixing
Padberg-Gehle, K. & Schneide, C., 20.10.2017, in: Nonlinear Processes in Geophysics. 24, 4, S. 661 - 671 11 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Robustness of coherent sets computations
Klünker, A. & Padberg-Gehle, K., 2017, Proceedings of the 9th European Nonlinear Dynamics Conference: ENOC 2017, 25-30 June 2017, Budapest, Hungary. Stépán, G. & Csernák, G. (Hrsg.). Budapest: Congressline Ltd., 2 S. 493Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Abstracts in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet