Project R-11778

Titel

Een nieuwe hoge-orde tijdsintegratieprocedure voor singulier gestoorde bio-geïnspireerde stromingen

Abstract

De potentiële risico's en bedreigingen van klimaatverandering zijn alomtegenwoordig in het dagelijkse leven. In een gecontroleerde omgeving ("ecotron") experimenteren biologen en onderzoekers uit andere disciplines met de effecten van klimaatverandering op de groei van planten. Deze experimenten zijn uiteraard zeer tijdrovend en moeten daarom worden gecombineerd met geschikte voorspellingen, meestal verkregen uit een combinatie van wiskundige modellen en numerieke discretisatie. Zelfs met de huidige supercomputers is er nog steeds behoefte aan efficiënte numerieke methoden. In dit project stellen wij een nieuwe aanzet tot discretisatie voor die zal leiden tot een efficiëntere behandeling van vergelijkingen die de water- en dampstromen in ecotrons modelleren. Deze zogenaamde partiële differentiaalvergelijkingen koppelen ruimtelijk gedrag aan temporele evolutie. Voor het tijdelijke deel stellen wij een nieuwe behandeling voor, die gebaseerd is op de toevoeging van meer tijdelijke afgeleiden. Dit wordt vervolgens gecombineerd met een slimme behandeling van het ruimtelijke deel. De resulterende methode wordt wiskundig geanalyseerd, met speciale aandacht voor de stabiliteit als een kleine parameter - inherent aan de vergelijkingen - naar nul gaat. Vervolgens wordt het geïmplementeerd en worden de resultaten eerst vergeleken met meer klassieke methoden en daarna met experimentele gegevens verkregen uit het ecotron.

Periode

01 oktober 2021 - 30 september 2025