Customize Consent Preferences

We use cookies to help you navigate efficiently and perform certain functions. You will find detailed information about all cookies under each consent category below.

The cookies that are categorized as "Necessary" are stored on your browser as they are essential for enabling the basic functionalities of the site. ... 

Always Active

Necessary cookies are required to enable the basic features of this site, such as providing secure log-in or adjusting your consent preferences. These cookies do not store any personally identifiable data.

No cookies to display.

Functional cookies help perform certain functionalities like sharing the content of the website on social media platforms, collecting feedback, and other third-party features.

No cookies to display.

Analytical cookies are used to understand how visitors interact with the website. These cookies help provide information on metrics such as the number of visitors, bounce rate, traffic source, etc.

No cookies to display.

Performance cookies are used to understand and analyze the key performance indexes of the website which helps in delivering a better user experience for the visitors.

No cookies to display.

Advertisement cookies are used to provide visitors with customized advertisements based on the pages you visited previously and to analyze the effectiveness of the ad campaigns.

No cookies to display.

Science

Blote-oogfysica

Naam: ir. Harmen TalstraNationaliteit: NederlandseOnderwerp: Turbulentieontwikkeling rondom obstakels in ondiep waterPromotor: Prof.d

r.ir. Guus Stelling (Civiele Techniek, vloeistofmechanica)

Tussenstand: nog anderhalf jaar te gaan

(Foto: Hans Stakelbeek/FMAX)

“Ik onderzoek grootschalige turbulentie in ondiep water, vooral in rivieren. Rondom obstakels als kribben, strekdammen of brugpijlers stroomt het water niet netjes rechtdoor, maar ontstaan ‘vreemde’ stromingen, of turbulentie. De soms sterke lokale stroming is hinderlijk voor scheepvaart en leidt tot erosie en aanzanding op plaatsen waar dat niet gewenst is. Ik wil met behulp van experimenten en een computermodel deze stromingen beter beschrijven dan mogelijk is met bestaande modellen. De kennis kan bijvoorbeeld gebruikt worden om de vorm van strekdammen zó aan te passen, dat een gunstiger turbulentieontwikkeling ontstaat.

De meeste experimenten heb ik inmiddels uitgevoerd. Hiervoor heb ik gebruik gemaakt van een proefopstelling van twintig bij twee meter, waar tien centimeter water in staat. In die proefopstelling heb ik een versmalling aangebracht, die ik steeds varieerde. Met behulp van particle image velocimetry (PIV) heb ik de beweging van het water achter de versmalling in kaart gebracht. Bij deze techniek maakt een digitale camera zeer snel achter elkaar foto’s van het wateroppervlak, waarop korrels drijven die de beweging zichtbaar maken. De computer correleert deze foto’s, om zo vectorvelden te construeren. Dat geeft een zeer gedetailleerd beeld van de stroming. PIV wordt voor allerlei toepassingen gebruikt, veelal op veel kleinere schaal dan ik doe. Laatst zei iemand op een congres verbaasd: “Jouw PIV-korrels zijn groter dan mijn hele proefopstelling!”

Ik vond het niet makkelijk om die experimenten te doen, want ik ben toch meer een wiskundige en een computerprogrammeur. Maar het was wel een uitdaging. En wat ik er zo charmant aan vind is dat je, in tegenstelling tot bijvoorbeeld elektrotechniek, kunt zien wat er gebeurt. Het is echt ‘blote-oogfysica’.

De gegevens uit de experimenten gebruik ik om mijn computersimulaties mee te testen. 90 Procent van mijn tijd bestaat momenteel uit fouten zoeken en ‘debuggen’ en de overige 10 procent sta ik stijf van de adrenaline naar de uitkomsten te kijken. Er zijn veel mensen bezig met soortgelijk onderzoek, en zij gebruiken heel verschillende computermodellen. Met mijn model en inzichten over turbulentie bij obstakels in ondiep water hoop ik een bijdrage te kunnen leveren aan het totaal. Maar ja, turbulentie is een chaotisch verschijnsel, waarbij bewegingen op heel kleine en grote schaal met elkaar interacteren. Omdat computers een eindige capaciteit en een eindige rekensnelheid hebben, kun je niet alles modelleren. Zo blijft turbulentie, ondanks vooruitgaande kennis, toch een beetje koffiedik kijken.” (MM)

Naam: ir. Harmen Talstra

Nationaliteit: Nederlandse

Onderwerp: Turbulentieontwikkeling rondom obstakels in ondiep water

Promotor: Prof.dr.ir. Guus Stelling (Civiele Techniek, vloeistofmechanica)

Tussenstand: nog anderhalf jaar te gaan

(Foto: Hans Stakelbeek/FMAX)

“Ik onderzoek grootschalige turbulentie in ondiep water, vooral in rivieren. Rondom obstakels als kribben, strekdammen of brugpijlers stroomt het water niet netjes rechtdoor, maar ontstaan ‘vreemde’ stromingen, of turbulentie. De soms sterke lokale stroming is hinderlijk voor scheepvaart en leidt tot erosie en aanzanding op plaatsen waar dat niet gewenst is. Ik wil met behulp van experimenten en een computermodel deze stromingen beter beschrijven dan mogelijk is met bestaande modellen. De kennis kan bijvoorbeeld gebruikt worden om de vorm van strekdammen zó aan te passen, dat een gunstiger turbulentieontwikkeling ontstaat.

De meeste experimenten heb ik inmiddels uitgevoerd. Hiervoor heb ik gebruik gemaakt van een proefopstelling van twintig bij twee meter, waar tien centimeter water in staat. In die proefopstelling heb ik een versmalling aangebracht, die ik steeds varieerde. Met behulp van particle image velocimetry (PIV) heb ik de beweging van het water achter de versmalling in kaart gebracht. Bij deze techniek maakt een digitale camera zeer snel achter elkaar foto’s van het wateroppervlak, waarop korrels drijven die de beweging zichtbaar maken. De computer correleert deze foto’s, om zo vectorvelden te construeren. Dat geeft een zeer gedetailleerd beeld van de stroming. PIV wordt voor allerlei toepassingen gebruikt, veelal op veel kleinere schaal dan ik doe. Laatst zei iemand op een congres verbaasd: “Jouw PIV-korrels zijn groter dan mijn hele proefopstelling!”

Ik vond het niet makkelijk om die experimenten te doen, want ik ben toch meer een wiskundige en een computerprogrammeur. Maar het was wel een uitdaging. En wat ik er zo charmant aan vind is dat je, in tegenstelling tot bijvoorbeeld elektrotechniek, kunt zien wat er gebeurt. Het is echt ‘blote-oogfysica’.

De gegevens uit de experimenten gebruik ik om mijn computersimulaties mee te testen. 90 Procent van mijn tijd bestaat momenteel uit fouten zoeken en ‘debuggen’ en de overige 10 procent sta ik stijf van de adrenaline naar de uitkomsten te kijken. Er zijn veel mensen bezig met soortgelijk onderzoek, en zij gebruiken heel verschillende computermodellen. Met mijn model en inzichten over turbulentie bij obstakels in ondiep water hoop ik een bijdrage te kunnen leveren aan het totaal. Maar ja, turbulentie is een chaotisch verschijnsel, waarbij bewegingen op heel kleine en grote schaal met elkaar interacteren. Omdat computers een eindige capaciteit en een eindige rekensnelheid hebben, kun je niet alles modelleren. Zo blijft turbulentie, ondanks vooruitgaande kennis, toch een beetje koffiedik kijken.” (MM)

Editor Redactie

Do you have a question or comment about this article?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.