Preis für Visualisierung von Fluidströmungen
Forschende vom Multiphase Fluid Dynamics Lab des Departements Maschinenbau und Verfahrenstechnik der ETH Zürich gewinnen einen Gallery Fluid Motion Award 2021 für ein Video, das experimentelle Visualisierungen und durchgeführte Simulationen kombiniert und in Zusammenarbeit mit dem Indian Institute of Technology Kharagpur entstanden ist.
Die Forschenden erhalten den Milton Van Dyke Video Award an der 74. Jahrestagung der American Physical Society (APS) Division Fluiddynamik für ihr Video «Flow-focusing from interacting cavitation bubbles». Die «Gallery of Fluid Motion» wurde 1987 eingeführt und zeigt eindrucksvolle Visualisierungen von Experimenten und Simulationen, welche Forschungsarbeiten zu Fluidströmungen veranschaulichen.
Das Video entstand aus einer Zusammenarbeit von Professor Outi Supponen und Claire Bourquard vom Multiphase Fluid Dynamics Lab der ETH Zürich mit Forschenden vom Indian Institute of Technology Kharagpur (IIT Kharagpur). Arpit Mishra, Doktorand am IIT Kharagpur, führte die Experimente im Zuge eines ETH for Development (ETH4D) Visiting Research Grant in Zürich durch.
Ziel der Forschenden war es, die komplizierte Dynamik und Interaktion von Kavitationsblasen, also Hohlräumen in Flüssigkeiten, zu verstehen. Sie entwickelten Simulationen, bei denen sie 3D und DNS (direkte numerische) Simulationen miteinander kombinierten. So entstand ein Modell, mit dem sie die Interaktion von Blasenpaaren in Abhängigkeit von ihrer jeweiligen Phase und dem Abstand zwischen ihnen einheitlich klassifizieren konnten. Als eines der wichtigsten Ergebnisse konnten sie durch ihre Simulation den Mechanismus von Hochgeschwindigkeits-Mikrojets entschlüsseln. Diese Erkenntnisse könnten künftig zum Beispiel in der Medizin zur Entwicklung nadelfreier Injektionen dienen.