Zoomer inn for å forstå hvordan væske strømmer

Verden slik vi kjenner den ville være umulig uten modellering. Modellering av væskestrømmer tillater å produsere olje, generere energi, fly mellom kontinentene, og kurere sykdommer. Modellene som brukes for tekniske problemer gjelder bare under visse forutsetninger eller eksperimentelle rammeverk. Dersom en skal bruke en eksisterende modell på et nytt problem krever dette testing for å se om modellen er gyldig.

Forskere ønsker å gjøre modellene mer generelle. For å gjøre det, ser de ofte på prosessene som forårsaker det aktuelle problemet ved å "zoome inn" på problemet. Det betyr å se på detaljer som ikke vises når man ser på problemet i sin fulle størrelse. Vi sier at disse detaljene "lever" på en annen finere skala.

Slike finskalamodeller gir oss nødvendig informasjon om systemets atferd og derfor kan ofte noen av forutsetningene i den opprinnelige grove modellen fjernes. Dessverre kreves det for mye regnetid (når en simulerer problemet på en datamaskin) å bruke en slik finskalamodell på hele problemet.

Dette arbeidet presenterer nye og bedre teknikker for å lage metoder som bruker flere skalaer samtidig. Teknikkene tillater å fjerne noen av forutsetningene fra den opprinnelige grove modellen. En behøver dermed ikke å løse det store finskala systemet. I dette arbeidet er slike metoder brukt til å modellere strømninger i porøse medier, strukturer av is når saltvann fryser, og strømming av vesker med partikler.

Personalia:

Sergey Alyaev er født i 1986 og vokste opp i Saratov (Russland) hvor han også tok spesialisering i mekanikk. I 2010 tok han mastergrad i anvendt matematikk på Universitetet i Bergen. Samme år startet han doktorgradstudiene veiledet av Jan Nordbotten og Eirik Keilegavlen, begge ved Universitetet i Bergen. Alyaev jobber i dag som forsker ved IRIS hvor han bruker matematiske metoder til å løse problemer relatert til bore og brønn modellering.