Stromende media beheersen ons leven, zowel binnen ons lichaam (bloedsomloop, ademhaling) als daarbuiten (weer- en klimaat, duurzame energie). Millennia geleden wilden de zeevaarders al weten uit welke hoek de wind waait. Dus werden er langjarige waarnemingen gedaan om patronen te herkennen in het weer: data science avant la lettre.
Pas nadat Isaac Newton aan het eind van de 17e eeuw de basiswetten van de mechanica had geformuleerd, konden voor stromingsverschijnselen wiskundige modellen worden opgesteld. O.a. de ‘Stadjer’ Daniel Bernoulli heeft in de 18e eeuw een baanbrekende rol gespeeld, waarna in de 19e eeuw de Fransman Claude-Louis Navier en tijdgenoten de stromingsvergelijkingen hebben opgesteld zoals we die tegenwoordig kennen. Ondanks de 200 jaren die sindsdien zijn verstreken, kunnen we met potlood en papier hier nog altijd niet veel mee beginnen (er staat een Millenium prijs van 1 miljoen dollar op).
Pas na de komst van de electronische computer kon een serieus begin worden gemaakt met de studie van deze vergelijkingen. Numerieke stromingleer (in het engels: Computational Fluid Dynamics) is daarmee een jong vakgebied. Ik zal iets vertellen over de speurtocht naar de fundamenten van dit vakgebied, de voortgang die tot nu toe is geboekt, en over de uitdagingen die ons nog wachten om de stromingswereld om ons heen ‘in silico’ te kunnen bestuderen.
Na zijn (toegepaste wiskunde) promotie in Groningen, heeft Arthur Veldman (1948) 13 jaar bij het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium NLR in Amsterdam de ‘geboorte’ van het vakgebied Computational Fluid Dynamics van nabij meegemaakt. Zijn hoofdonderzoek betrof het ontwikkelen van simulatiemethoden voor de turbulente stroming rond vliegtuigvleugels tijdens start en landing. Daarnaast heeft hij meegewerkt aan een project over het klotsen van vloeistoffen aan boord van ruimtevaartuigen. Na een part-time aanloop op de TU Delft, keerde hij in 1990 naar Groningen terug. Het kleine ruimtevaartproject groeide hier uit tot een langjarige samenwerking met het Maritiem Research Instituut MARIN in Wageningen en de offshore industrie. Met een groot aantal studenten en promovendi ontwerpt hij (nog steeds) rekenmethoden om de krachten te voorspellen die extreme golven uitoefenen op (vaste of drijvende) offshore constructies.