Eenmaal verstoorde stroom komt nooit meer goed, bevestigt wiskundig model

Wanneer korrels door een vernauwing in een kanaal stromen, hoeft er maar heel weinig te gebeuren of er ontstaat een stuwmeertje. Op dat moment gaat de stroomsnelheid sterk omlaag en wordt het stuwmeer steeds groter. Dat blijkt uit een publicatie van Twentse onderzoekers in het Journal of Fluid Mechanics.

Het onderzoek biedt een verklaring voor een veel voorkomende manier waarop industriële korrelprocessen plegen vast te lopen.

De groep chemici en wiskundigen van het onderzoeksinstituut IMPACT heeft de korrelstroming experimenteel bestudeerd in een schuin aflopende goot met variabele vernauwingen. Als korrels gebruikten ze glazen bolletjes in drie maten, en maanzaad (niet-bolvormig). Een filmpje laat een van de experimenten zien.

Vervolgens zijn de onderzoekers er in geslaagd om een wiskundig model op te stellen dat de waargenomen stromingsverschijnselen beschrijft. Dat lukt e ze, zonder dat ze de eigenlijke bewegingsvergelijkingen volledig hoefden te doorgronden. “Nieuw is de geïntegreerde analyse, die we gebaseerd hebben op een analyse van vergelijkbare waterstroming aangevuld met de rol van de interne wrijving. Ook andere geometrieën kunnen we ermee analyseren”, aldus mede-auteur Onno Bokhove.

bron: UT