Alles stroomt aan de universiteit

| Redactie

Het is de laatste officiële werkdag van prof.dr.ir. Leen van Wijngaarden, hoogleraar Warmte- en Stromingsleer bij Werktuigbouwkunde en Technische Natuurkunde. Hij vertelt over het afscheidscollege 'Two cheers for Fluid Dynamics' dat hij gaf tijdens het symposium dat onlangs te zijner ere werd gehouden. De titel is ontleend aan de boutade van schrijver E.M. Forster: 'Two cheers for democracy (three is too many)'. 'Die laatste nuance was mij onbekend', bloost de prille emeritus, 'de dubbele bodem is onbedoeld.' 'Sweet innocence', noemde een Engelse vakbroeder dat.

Forsters ironie zou ook misplaatst zijn geweest, want de 65-jarige Van Wijngaarden baseerde zijn hele carrière op het vakgebied stromingsleer. Hij studeerde in 1956 in Delft af als werktuigbouwkundig ingenieur, werkte bij het Laboratorium voor Aëro- en Hydrodynamica in Delft en, na zijn promotie, bij het Nederlands Scheepsbouwkundig Proefstation (nu Maritiem Research Instituut, MARIN) in Wageningen. In 1965 werd hij buitengewoon, in 1966 gewoon hoogleraar aan de Technische Hogeschool Twente.

Nu, 32 jaar later, verlaat Van Wijngaarden als een van de laatste aartsvaders de UT. Hoewel: nog enkele maanden houdt hij een nulaanstelling. Bij gebrek aan een opvolger, zegt hij. 'De advertentie is pas afgelopen week verschenen, en het zal nog minstens een half jaar duren voor die opvolger er is. Mijn staf kan niet alles opvangen. Ik geef nog een college Voortgezette Stromingsleer en heb nog wat promovendi en afstudeerders.'

De vertraging komt doordat WB en TN aarzelden over de vorm waarin de gedeelde leerstoel moest worden voortgezet. Beide faculteiten wilden een eigen leerstoel. Voor twee vakgroepen was echter geen geld, dus werd op de oude constructie teruggevallen. Van Wijngaarden is niet blij met de vertraging. 'Ik heb de deur bij de decanen platgelopen.' FOM en TN hebben het verlengen van promotieplaatsen in afwachting van de nieuwe prof aangehouden. Er moet snel iemand komen. 'De UT is natuurlijk een jungle. Een groep die lang zonder baas blijft wordt gekannibaliseerd.'

Voordeel van de tijdelijke nulaanstelling is dat de emeritus een universitair adresje behoudt, want hij is nog 'Associate Editor' van het fameuze Journal of Fluid Mechanics en vice-president van de International Union of Theoretical and Applied Mechanics (IUTAM), de club waarvan hij vorig jaar nog president was. 'Ik ben niet uitgeblust', zegt hij. 'Als de pensioenleeftijd op 68 had gelegen was ik graag nog even doorgegaan.'

Turbulentie

Van Wijngaarden heeft altijd een breed vakgebied bestreken. In 1965 nog te overzien, nu niet meer. Stromingsleer houdt zich bezig met stromingen van vloeistoffen (hydrodynamica), gassen (aërodynamica) of combinaties van beiden. Van Wijngaarden heeft zich de laatste jaren vooral op die 'meerfasenstromingen' geconcentreerd (van belang voor de procesindustrie). Centraal staat de turbulentie die in 'waterbellenmengsels' optreedt.

Op zijn hoogleraarskamer prijkt een fraai model van een 'bellenkolom'. Met zo'n bellenkolom is aangetoond dat de gemiddelde stijgsnelheid van opborrelende gas- of luchtbellen lager is dan van een enkele bel vanwege de hydrodynamische interactie tussen al die bellen, legt Van Wijngaarden uit. Er zijn ook raakvlakken met de akoestiek, want turbulentie maakt lawaai en dat wordt door de aanwezigheid van bellen flink versterkt.

Stromingsonderzoek is van belang voor het ontwerp van pompen, compressoren en turbines, maar ook voor de aanleg van civieltechnische objecten als bruggen en stormvloedkeringen en de bouw van vliegtuigen, treinen enschepen. 'De komende generaties snelle vliegtuigen zullen geen straalmotoren meer hebben maar speciale propellers. Die hebben een veel groter rendement maar veroorzaken vooralsnog ook meer lawaai. En bij supersnelle treinen veroorzaakt de luchtstroming veel meer herrie dan de wielen.'

Delicaat

Zelf heeft Van Wijngaarden samen met MARIN veel hydrodynamisch onderzoek gedaan naar zogeheten 'cavitatie' bij scheepsschroeven. Draaiende schroeven veroorzaken waterbellenmengsels die de schroef kunnen beschadigen en forse geluidsgolven produceren die zich in water zeer ver voortplanten. Ongewenst bij militaire duikboten, maar vanwege het resoneren van de scheepshuid vervelend voor alle schepen. 'Bij een bepaald toerental van de schroef trillen bij een cruiseschip alle borden en glazen van tafel.' Ook hier gaat het om optimalisering van stuwkracht en geluid. 'Je kunt een zeer stille schroef maken maar die heeft in principe een zeer laag rendement.'

Een deel van het genoemde MARIN-onderzoek is inderdaad betaald met geld van de Koninklijke Marine, glimlacht Van Wijngaarden. Dat was in de jaren zeventig nogal delicaat. 'De Hogeschoolraad heeft ooit nog beweerd dat we direct voor de marine werkten. Dat hebben we nooit gedaan.' Geen morele afweging. 'Voor mij telde alleen dat we vrij konden publiceren.'

Revoluties

Terugblikkend op veertig jaar stromingsleer signaleert Van Wijngaarden twee revoluties. Allereerst het numeriek berekenen van stroming. 'Toen ik begon waren er nauwelijks computers. Toen moest je met papier en potlood aan de slag. Je had alleen mechanische rekenmachines, bij het NLR zat een zaal vol rekenmeisjes daarmee aërodynamische berekeningen te doen.' Daarnaast de fenomenale toename van technieken om stromingen experimenteel te meten, zoals 'laser-doppler anemometrie' (het meten van de deeltjessnelheid met behulp van de verstrooiing van een bundel laserlicht).

De vooruitgang heeft een prijs: 'De gemiddelde student heeft geen gevoel meer voor de snelheden en drukken die bij stromingsprocessen optreden. Vroeger moest je die zelf kunnen uitrekenen en daarvoor moest je aspecten van het vak tot je geestelijk eigendom hebben gemaakt. Door de opmars van de computer is dat gevoel verdwenen. Als er iets raars uit de berekeningen komt zie je dat niet meer. Toch constateer ik bij studenten en ook bij ingenieursbureau's en industrie een onbeperkt vertrouwen in op de markt verkrijgbare computerprogramma's', sombert Van Wijngaarden.

Hij wijst er in dit verband ook op dat de tentamenresultaten van de gewone studenten (niet de afstudeerstudenten) steeds minder worden. 'Als ik een stromingsleer-vraagstuk uit 1970 nu op een tentamen inleiding stromingsleer zou uitdelen komt er helemaal niets meer van terecht. Dan haalde niemand meer een voldoende! Tegenwoordig heeft een tempobeurs-student zoveel aan zijn hoofd. Hij heeft er geen rust of concentratie meer voor.'

De Twentse vakgroep Warmte- en Stromingsleer is, anders dan in Delft en Eindhoven, van meet af aan een grensoverschrijdende interfacultaire vakgroep geweest, en daar heeft Van Wijngaarden zich altijd wel bij bevonden. 'Ik voel me bij beide faculteiten thuis.' Wel betreurt hij dat het WB- en TN-deel van het vakgebied door beide faculteiten is gesplitst. 'Mijn opvolger moet het weer echt grensoverschrijdend maken.'

Leeuwendeel

Het leeuwendeel van de studenten kwam ooit van WB, sinds de invoering van de vierjarige tweefasenstructuur van TN. 'Bij WB gelden we als moeilijk vak, en dat schrikt af. TN-studenten vinden het juist leuk om in plaats vanal die microstructuren echt iets te zien.' Van Wijngaarden betreurt wel dat zijn groep te weinig WB-afstudeerders trekt: twee of drie per jaar, naast tien, vijftien TN-ers. Maar ongerust maakt hij zich niet: die instroom trekt wel bij. 'Dat is gewoon een slingerbeweging.'

Alles stroomt aan de universiteit, stelt hij wijs vast. Ooit was onderzoek het hoogste goed, nu ligt de nadruk weer op onderwijs. Hij vindt die onderwijsfixatie overdreven. 'Er heerst een soort geloof dat je het niveau van studenten via onderwijsmethoden kunt verbeteren. Het ministerie denkt dat je zo meer studenten kunt opleiden met hetzelfde aantal docenten. Maar de student moet uiteindelijk toch gewoon zichzelf iets eigen maken. En dat echte blokken kun je nooit door andere methoden vervangen.'

Zo heeft het bejubelde WB-projectonderwijs niet tot significant betere resultaten geleid, aldus Van Wijngaarden. 'Sterker nog, het werkt vervlakkend, want de hele groep krijgt hetzelfde cijfer.' Bij WB gaan ook alweer stemmen op om het projectonderwijs in het eerste semester te schrappen, want dan wordt eerder duidelijk wat voor vlees je in de kuip hebt. Ach, hij heeft in 32 jaar zoveel onderwijsvisies zien komen en gaan.

Hetzelfde geldt voor bestuurlijke zaken. Van Wijngaarden ziet de MUB als een terugkeer naar oude vormen: raad van toezicht als college van curatoren, collegevoorzitter als president-curator. 'Het ministerie denkt dat je alleen dynamiek in een universiteit krijgt door af en toe de complete bestuursstructuur om te gooien. Maar de enige echte dynamiek komt van de wetenschap zelf. De werkvloer interesseert zich niet voor die bestuursstructuur. Hoe meer ze mij met rust lieten hoe liever het me was.'

Rijstebrij

Van Wijngaarden heeft zich - geen verrassing - dan ook nauwelijks bestuurlijk gemanifesteerd. Tenzij op vakinhoudelijk en internationaal vlak, zoals binnen de IUTAM. 'Als je binnen zo'n organisatie iets besluit gebeurt het ook. De UT is meer een stroperige rijstebrijberg.'

Maar als het nodig was maakte hij stampij, herinnert Van Wijngaarden zich. Zoals in het gevecht over het ruimtegebrek bij WB. Begin jaren tachtig moest zijn groep, die bovengemiddeld veel dure laboratoriumruimte in beslag nam, een aantal vierkante meters ontruimen. 'Wij hebben toen een kostbare opstelling voor golfopwekking moeten verschrotten', huivert hij.

Voor de UT tot slot één welgemeend advies. Nu de UT zichzelf dankzij de MUB meer kan gaan profileren moet zij een 'consequente strategie' gaan voeren. 'Niet mikken op zowel kwaliteit als kwantiteit - het trekken van zoveel mogelijk studenten - maar ondubbelzinnig kiezen voor kwaliteit, al betekent dat aanvankelijk minder instroom. Kwaliteit levert je op termijn altijd extra studenten op, kijk naar Cal Tech, MIT of Stanford.'

Zelf reist Van Wijngaarden in oktober als gastonderzoeker naar Stanford af, op uitnodiging van zijn oud-student dr. L. Hesselink die daar nu hoogleraar is. Vanaf april 1998 zal hij, ondanks zijn golf-aspiraties, toch weer rondscharrelen bij WB. Het bestuur heeft hem een werkkamer beloofd. Misschien komt er dus nog een standaardwerk over meerfasenstromingen. 'Als ik niet seniel word, zit ik hier nog wel een tijd.'

Leen van Wijngaarden: 'De gemiddelde student heeft geen gevoel meer voor stromingsprocessen.'
Leen van Wijngaarden: 'De gemiddelde student heeft geen gevoel meer voor stromingsprocessen.'

Stay tuned

Sign up for our weekly newsletter.