Die Komplexität und Schönheit der Bewegung von Flüssigkeiten und Gasen mag nicht offensichtlich sein, doch die Fluiddynamik birgt einige der grössten ungelösten mathematischen beziehungsweise physikalischen Problemstellungen und fasziniert zusätzlich durch visuell anmutende Bewegungen und überraschende Effekte. Der erfolgreiche Wissenschaftsblog von Nicole Sharp, «Fuck Yeah Fluid Dynamics» bietet eine angenehme Mischung aus neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen, Erklärungen von Alltagsphänomenen und künstlerischen Aspekten der Fluiddynamik.
Mich beschäftigt hauptächlich die numerische Lösung von fluiddynamischen Problemstellungen (Computational Fluid Dynamics, CFD). Entweder für die Erprobung neuer Berechnungsmethoden, Optimierung der Rechengeschwindigkeit oder einfach für das visuelle Resultat. Hier sind hauptsächlich Berechnungen inkompressibler Strömungen zu sehen, das heisst, Lösungen der inkompressiblen Navier-Stokes-Gleichungen:
\begin{align}\frac{\partial \mathbf{u}}{\partial t} + (\mathbf{u} \cdot \nabla) \mathbf{u} &= -\nabla \tilde{p} + \nu \nabla^2 \mathbf{u} + \mathbf{g}, \\ \nabla \cdot \mathbf{u} &= 0.\end{align}Die Lösung dieser Gleichung passierte jeweils mit sehr unterschiedlichen Methoden. Von der klassischen Methode der finiten Differenzen über pseudospektrale Methoden, bis zur Lattice-Boltzmann-Methode ist alles zu sehen.
