Applied topological fluid mechanics: Bioreactors and bluff body wakes

Strømninger af væsker og luft organiserer sig ofte omkring hvirvler. Dette gælder i naturen i form af skypumper og tornadoer og i industrielle strømninger i fx turbiner og blandingsprocesser. En grundlæggende beskrivelse af de mønstre der dannes i strømningen på grund af hvirvler er af afgørende betydning for at forstå og regulere strømninger. Den matematiske disciplin topologi beskæftiger sig med en systematisk beskrivelse af geometriske former, og forskningen i dette felt har ledt til teoretiske metoder der kan beskrive strømningsstrukturer og deres mulige forandringer.
Det er projektets formål at benytte en topologisk angrebsvinkel til at analysere og optimere en strømning i en nyudviklet bioreaktor, der baserer sig på en hvirvelstrømning med et såkaldt hvirvelsammenbrud. Denne simple strømning har vist sig at have gode egenskaber for at tilføre biologisk væv næringsstoffer i nødvendigt omfang og samtidig gøre dette tilstrækkelig skånsomt. Samtidig vil projektet foretage topologiske undersøgelser af strukturen i strømningen omkring cylindre, kugler og ringe, som simple eksempler på legemer, der ikke er strømlinede. Det er håbet, at der med denne utraditionelle tilgang kan kastes nyt lys over et klassisk strømningsmekanisk problem
Arbejdet vil blive udført på et studieophold på Monash University, Melbourne, Australien, hvor en internationalt førende forskningsgruppe i strømningsmekanik vil kunne tilbyde et samarbejde på grundlag af stor beregningsmæssig og eksperimentel ekspertise.