Datorsimulering av turbulent strömning
Varför ändrar plötsligt lugna strömningar karaktär och blir turbulentaoch oorganiserade? Detta klassiska fysikaliska problem behandlar JohanHoffman i sin avhandling i tillämpad matematik. Genom att kombineradatorsimuleringar och matematik på ett fruktbart sätt lyckas hanpresentera förklaringar till problematiken.
Avhandlingen behandlar grundläggande tekniker för datorsimulering av
komplexa flöden, såsom exempelvis turbulent strömning i atmosfären, runt
bilar och flygplan eller i förbränningsmotorer.
Speciellt utvecklas ett ramverk för kvantitativ felkontroll i de
beräkningar som ligger till grund för simuleringarna, där hänsyn tas
såväl till fel från den numeriska metoden som fel från beräkningsmässigt
icke-upplösbara skalor i problemen.
Transition till turbulens, det vill säga frågan hur ett flöde plötsligt
kan ändra karaktär från lugnt laminärt till oorganiserat turbulent,
analyseras med hjälp av de utvecklade simuleringsverktygen.
Trots intensiv forskning sedan slutet av 1800-talet anses denna
transition fortfarande vara en av klassisk fysiks stora gåtor. Klassiska
matematiska metoder har inte kunnat bringa klarhet, utan snarare
bidragit till att mystifiera problemet.
Kombinationen av matematik och simulering visar sig i detta fall vara
ytterst fruktsam, och i avhandlingen presenteras förklaringar till såväl
transitionsproblemet som anledningen till att de klassiska matematiska
metoderna kommit till korta i detta fall.
Avhandlingen ”Computational Modeling of Complex Flows” försvarades den 6 juni på Chalmers i Göteborg.
Kontaktinformation
För mer information kontakta:
Johan Hoffman, Avdelningen för beräkningsmatematik, Chalmers tekniska
högskola
Tel: 031-772 53 39
E-post: hoffman@math.chalmers.se
