Om hun producten te optimaliseren, gebruiken ingenieurs computationele ontwerptools. Als vloeistofstroming deel uitmaakt van het probleem, komt Computational Fluid Dynamics (CFD) in beeld. De vloeistofdynamica in de echte wereld is echter complex en computationele modellen kunnen mogelijk niet alle nuances weergeven. CFD heeft tegenwoordig een schaalprobleem dat botst met beperkte computationele middelen. Dit is nog kritieker wanneer de vloeistof bestaat uit onmengbare fasen (bijv. bellen, druppels of deeltjes), of wanneer de vloeistof mechanisch in wisselwerking staat met structuren, bijvoorbeeld door trillingen, erosie en andere ongewenste effecten zoals cavitatie te veroorzaken. Dit laatste staat bekend als Fluid-Structure Interaction (FSI) en brengt in wetenschappelijke termen de gebieden van structurele en vloeistofmechanica samen. FSI is een prominent voorbeeld van een gekoppeld natuurkundig probleem. Het is onlosmakelijk verbonden met andere disciplines zoals thermodynamica, materiaalkunde, chemische technologie, metallurgie en meer. Voor wetenschappelijke en technische vooruitgang zijn nieuwe methoden en kennis nodig om de interacties van vloeistofstromen in technische domeinen te begrijpen, te voorspellen en te beheersen. Daarom zal COMBINE een nieuwe onderzoeks- en opleidingsagenda opstellen om de volgende uitdagingen aan te pakken.

Uitdaging 1 is het overbruggen van de kloof tussen wetenschappelijke disciplines om complexe multifysische problemen op te lossen door middel van gedeelde methoden en technieken. Uitdaging 2 is het ontwikkelen van nieuwe, snelle en robuuste meettechnieken om de analyse op laboratoriumschaal en de monitoring in de praktijk van FSI-gerelateerde problemen te verbeteren. Uitdaging 3 is het verbeteren van de nauwkeurigheid van FSI-simulaties en vereist een veelzijdige aanpak met behulp van rigoureuze fysische modellering, high-performance computing en AI-gestuurde data-analyse. Uitdaging 4 is het ontwikkelen van nieuwe materialen en het vroegtijdig karakteriseren van hun functionaliteit.

COMBINE verenigt een gedeelde visie om onderzoek en opleiding aanzienlijk te bevorderen en zo een kritische massa van onderzoekers te vormen die de innovaties van morgen kunnen realiseren en kunnen gedijen in een zeer competitieve wereld.