FOM levert tweeduizendste doctor af

Gemiddeld promoveren de laatste jaren tachtig FOM-onderzoekers per jaar. Daarmee neemt FOM eenderde van het aantal promoties in de Nederlandse fysica voor haar rekening. De eerste doctor in de natuurkunde die FOM afleverde was drs. H.A. van der Velden. Hij promoveerde op 24 november 1947 aan de Universiteit Utrecht. Tot het legioen FOM-doctoren behoren verder onder meer Jan Terlouw, Pieter Winsemius, Wubbo Ockels en Nobelprijswinnaar Nicolaas Bloembergen.

FOM, de in 1946 opgerichte Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie, financiert, stimuleert en coördineert natuurkundig onderzoek in Nederland. Zij heeft een jaarbudget van ongeveer honderdvijftig miljoen gulden, grotendeels ter beschikking gesteld door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO). FOM telt ongeveer 950 medewerkers, waarvan 325 onderzoekers in opleiding (oio's).

Bennie Mols
Drs.ir. Bennie Mols (1969, Swalmen) studeerde technische natuurkunde aan de Technische Universiteit Eindhoven en filosofie aan de Universiteit van Amsterdam. Tussen september 1994 en oktober 1998 was hij werkzaam als onderzoeker in opleiding (oio) in de groep van prof.dr. René Oliemans van de Technische Universiteit Delft. Mols is nu redacteur van het maandblad Natuur en Techniek.

Jongleren met druppels
Zowel de olie- als de gasindustrie hebben regelmatig te maken met een stroming van gas én vloeistof in één horizontale buis. De vloeistof verdeelt zich dan over een film aan de wand en over druppels in de gasstroming. Als het gas hard genoeg stroomt, kan de vloeistoffilm de hele buiswand bedekken.

Kennelijk is er een mechanisme dat de vloeistof boven in de buis brengt. Zonder zo'n mechanisme zou de vloeistof immers door de zwaartekracht naar beneden vallen. Stromingsleerdeskundigen proberen dit mechanisme al tientallen jaren te achterhalen, maar tot een bevredigend resultaat zijn ze nooit gekomen.

Zo'n vloeistoffilm is soms handig, bijvoorbeeld als een buis verwarmd moet worden. Een vloeistoflaag aan de wand zorgt er dan voor dat de buis niet doorbrandt. In andere situaties is zo'n laagje ongewenst, bijvoorbeeld als een continue waterfilm corrosie in de buis kan veroorzaken.

De vloeistof in een gasstroom gedraagt zich als een behendige jongleur die verschillende ballen in de lucht houdt door voortdurend vangen en gooien. Ook de vloeistof gooit voortdurend druppels op. Die worden meegenomen door het turbulent stromende gas en slaan na een tijdje door de zwaartekracht weer neer.

Tot nu toe gingen stromingsdeskundigen er in hun berekeningen van uit dat de vloeistofdruppels geen invloed ondervinden van de buiswand. Uit het onderzoek van Mols is echter gebleken dat dit niet terecht is. Dit heeft te maken met vertraging van de vloeistofdruppels ten opzichte van de gasstroom. Hierdoor hebben de druppels korter contact met de gaswervels dan verondersteld werd.

Mols toonde dat aan door theoretische en numerieke berekeningen aan stromingen in buizen van vijf centimeter in doorsnee en vloeistofdruppels tussen de eenhonderdste en tweetiende millimeter groot. Uit zijn berekeningen blijkt dat alleen vloeistofdruppels kleiner dan 140 micrometer (een micrometer is eenduizendste millimeter) de bovenkant van de buis kunnen bereiken. Druppels met een grotere diameter worden door de gaswervels onvoldoende omhoog gegooid om de zwaartekracht te overwinnen.