PARELS NL
Panta Rhei Labs Nederland
Panta rhei of "alles stroomt" geldt in het bijzonder voor Nederland. Denk aan stroming in rivieren, in gebouwen, rond windturbines en drones, in medische apparatuur en in de hightechindustrie. Vloeistofmechanica is essentieel bij verschillende urgente maatschappelijke uitdagingen, zoals schone energieproductie, klimaatverandering, additive manufacturing of de verspreiding van luchtwegaandoeningen. Panta Rhei Labs - PARELS NL verbindt onze keten van toonaangevende grootschalige experimentele stromingsfaciliteiten (windtunnels, waterkanalen, enz.) voor de wetenschappelijke uitdaging om zowel experimenten met hoge resolutie als betrouwbare computermodellen te creëren, zodat de complexe vloeistofstromingsverschijnselen kunnen worden voorspeld en beheerst door middel van controle.
Infrastructuur en gebruikersdiensten
De grootschalige infrastructuur in de Panta Rhei Labs NL kan worden onderverdeeld in zes soorten experimentele stromingsfaciliteiten: stroming van verschillende vloeistoffen (inclusief meerfasestromingen) in kanalen, (II) stroming in poreuze media (III) micro- en nanofluïdische stromingen waarvoor cleanrooms nodig zijn, (IV) stroming van vloeistoffen met complexe mechanische eigenschappen (reologie), (V) stroming van reagerende vloeistoffen die een faseverandering ondergaan, en (VI) roterende stromingen. Voor elk type bestaan er meerdere experimentele faciliteiten verspreid over de aangesloten universiteiten, die elk geschikt zijn voor bepaalde omstandigheden.
In totaal bestaat PARELS NL uit 30 grote experimentele faciliteiten, waarvan er 20 groter zijn dan 2 miljoen euro. De meeste daarvan zijn uniek in de wereld. Voorbeelden hiervan zijn water- en golftanks voor cavitatie rond objecten en golven in de oceaan voor het milieu of belasting op maritieme constructies, windtunnels voor objecten in de atmosferische grenslaag en cleanrooms voor onderzoek naar labs op een chip. Wat elke experimentele faciliteit uniek maakt, is niet alleen het vermogen om de juiste stromingsomstandigheden te creëren, maar ook de verschillende geavanceerde experimentele technieken om de stroming en de eigenschappen ervan te meten.
Voorbeelden hiervan zijn toonaangevende opstellingen voor deeltjesbeeldvelocimetrie, röntgentomografie, het volgen van radioactieve deeltjes, op maat gemaakte CT-scanners en synchrotronstralen. PARELS NL zal een gedetailleerd overzicht geven van al deze bestaande faciliteiten voor vloeistofmechanica en hun meettechnologieën en toegang hiertoe mogelijk maken. Het leggen van verbindingen tussen verspreide faciliteiten zal bestaande en nieuwe gebruikers van dienst zijn om onderzoeksplannen voor vloeistofstromingsintegratie en de hoogste gegevenskwaliteit te definiëren en uit te voeren. Dit zal onderzoeksoplossingen mogelijk maken die in het verleden niet mogelijk waren.
Voorbeelden/beschrijving van het type onderzoek
PARELS NL is een netwerk van experimentele faciliteiten voor zowel fundamentele als toegepaste vloeistofmechanica. Vloeistofstroming wordt vastgelegd door fysische wetten van massa, impuls en warmteoverdracht, in combinatie met de thermodynamische karakterisering van vloeistoffen en zachte materie en chemische omzettingen. PARELS NL beschikt hiervoor over een grote verscheidenheid aan meettechnieken. De vloeistofmechanica maakt een snelle ontwikkeling door dankzij de vooruitgang op het gebied van rekenkracht en digitale hogesnelheidsbeeldvorming. Hierdoor kunnen tijdschalen van milliseconden en zelfs microseconden worden opgelost, waardoor nieuwe fysica wordt onthuld en een enorme hoeveelheid gegevens wordt geproduceerd. Geavanceerde beeldvormingstechnieken op kleine schaal en teledetectie op grote schaal worden gebruikt in combinatie met high-performance computing en machine learning. Hierdoor wordt de kloof tussen wat kan worden gemeten en wat kan worden gesimuleerd snel kleiner. Als deze kloof verder wordt gedicht, zal dit een paradigmaverschuiving teweegbrengen met mogelijk ongekende doorbraken op de volgende zes toepassingsgebieden:
- Klimaat: wolkenvorming, opwarming van de aarde, smelten van ijsreservoirs, verspreiding van luchtvervuiling.
- Milieu: microplastics in de oceaan, water, overstromingsbeheer, sedimenten in rivieren en getijdenzones, koeling, verwarming en luchtbeheer in steden.
- Energietransitie: wind-, thermische zonne- en getijdenenergie, elektrolyse- en waterstoftechnologie, katalyse en batterijen.
- Hightech: additive manufacturing, 3D- en inkjetprinten, immersie- en X-EUV-lithografie.
- Gezondheid: aerosolvorming en -verspreiding, microfluïdische diagnostiek, productie en toediening van geneesmiddelen, echografie, lab- en orgaan-op-een-chip.
- Voeding en landbouw: voedselproductie- en verwerkingstechnieken, emulsies, irrigatie van gewassen, verticale landbouw, ontwikkeling van pesticiden.
Hoe krijgt u toegang tot de infrastructuur?
PARELS NL faciliteert drie categorieën van toegang: op basis van excellentie (50%), op basis van betaling (20%) en eigen onderzoek (30%). Een wetenschappelijke raad beoordeelt (gratis en open toegang) verzoeken om toegang op basis van excellentie op basis van een aanvraag en volgens zijn gedragscode voor samenwerking en een gedeelde visie en reeks principes en prioriteiten. Deze laatste zullen voor een periode van vijf jaar worden overeengekomen door het managementteam van JMBC, met goedkeuring van de raad van bestuur van JMBC en in overleg met de leden van JMBC en de industriële adviesraad. Toegang op basis van vergoeding is mogelijk voor industriële gebruikers en de resultaten kunnen eigendom blijven. Om te beslissen over de prioriteit zal de wetenschappelijke raad overleggen met de industriële adviesraad. Eigen onderzoek moet gericht zijn op de ontwikkeling of verbetering van de experimentele faciliteit.