‘Alles stroomt’ Nieuw model beschrijft fundamentele interacties tussen deeltjes en de stroming daaromheen
Timo van Overveld (tu/E/Foto: Bart van Overbeeke)
13 december 2023 – Nederland leeft samen met het water. Om te kunnen voorspellen hoe zandverplaatsing en erosie onze kustlijn kunnen beïnvloeden, onderzocht TU/e-natuurkundige Timo van Overveld hoe knikkers zich in een schuddende waterbak gedragen. Hij ontwikkelde zo een breed toepasbaar model dat fundamentele interacties tussen deeltjes en de stroming daaromheen beschrijft.
Vier jaar geleden begon hij zijn promotieonderzoek bij het Environmental Fluid Mechanics Lab. Daar wilde hij het hoe en waarom van deze zandribbels in een model vatten om hiermee grip te krijgen op sedimenttransport langs onze kustlijn. Veel simulaties en experimenten later is er inderdaad een model, maar veel fundamenteler van aard en daardoor ook in andere vakgebieden te gebruiken waar deeltjesinteractie, patroonvorming en stroming een rol spelen.
Om inzicht te krijgen in het gedrag van de deeltjes, gebruikte hij honderden knikkers in een schuddende transparante waterbak. Met een camera erboven maakte hij video’s van wat er met de knikkers gebeurde. Zijn knikkervideo’s winnen uiteindelijk zelfs de Burgers Gallery van het J.M. Burgerscentrum, het landelijk onderzoeksinstituut Stromingsleer.
Uiteindelijk leidde het onderzoek tot inzicht waarom er bepaalde patronen ontstaan. Volgens de onderzoeker kan er nu ook gekeken worden hoe je deze patroonvorming kunt beïnvloeden. En zo wordt de toepassing van zijn model meteen een stuk breder, bijvoorbeeld bij het voorspellen van sedimentverplaatsing. Maar voor een meer industriële toepassing kan het model ook gebruikt worden om bijvoorbeeld de menging van chemische stoffen te verbeteren.
Timo van Overveld verdedigde op 12 december cum laude zijn proefschrift (Spherical particles in oscillating flows: From a single particle to pattern dynamics) bij de faculteit Applied Physics and Science Education van de TU/e.
Timo van Overveld (tu/E/Foto: Bart van Overbeeke)