Nya upptäckter om hur turbulens fungerar
12.3.2026 10:37:05 CET | KTH | Pressmeddelande
En ny studie tar sig an en över hundra år gammal fråga om hur turbulens uppstår. Fynden kan potentiellt påverka såväl flygteknik som utformningen av mekaniska hjärtklaffar och behandlingen av hjärtsjukdomar.

Datasimuleringar som gjorts vid KTH tyder på att mycket små virvlar tillsammans kan skapa allt större virvlar i flödet – motsatsen till den traditionella bilden av hur energi överförs i turbulens.
Virvlar, som ofta syns i naturen – från strömvirvlar till galaxers form – är en av de viktigaste flödesstrukturerna som driver turbulens. Den dominerande idén under de senaste 100 åren är att stora virvelrörelser i en vätska bryts ned i mindre och mindre virvlar, och att energin förs vidare nedåt i längdskalan tills den till slut försvinner – en process som kallas det framåtriktade kaskadflödet.
Johan Hoffman, professor i numerisk analys vid KTH, säger att det inte finns någon anledning att överge den förklaringen – men att vetenskapen nu behöver vara öppen för möjligheten att det kan finnas också en annan process.
Studien publicerades i Scientific Reports.
Johan Hoffman och medförfattare Joel Kronborg, doktorand vid KTH, initialiserade simuleringen med två stora motroterande virvlar. Dessa stora virvlar skapade ett mycket starkt töjningsfält – ett område där vätskan sträcks ut i en riktning och pressas samman i en annan. Det töjningsfältet gav upphov till de små virvlarna.
Dessa småskaliga virvlar organiserade sig sedan i mönster vars samlade rörelse gav upphov till flöde på större skalor. Johan Hoffman säger att teamet använde avancerad matematik för att dela upp flödet i grundläggande delar och förklara varför de små virvlarna uppstod och hur de betedde sig.
Johan Hoffman säger att resultaten inte utesluter att energi också överförs i den framåtriktade riktningen, från stora till små virvlar.
– Ibland kan båda sakerna ske samtidigt. Detta är också det första steget i den nya mekanismen, där energi överförs från stora virvlar till virvlar på den minsta möjliga skalan, innan energin vänder riktning och börjar flöda från små till större skalor, säger Johan Hoffman.
– Resultatet kan på sikt påverka en rad branscher och tillämpningar där turbulens och virveldynamik spelar en viktig roll, säger Johan Hoffman.
– Flygplans och fordons aerodynamiska prestanda är ett sådant exempel, med potentiella vinster i både säkerhet och bränsleeffektivitet. Ett annat exempel från vår egen forskning är utformningen av mekaniska hjärtklaffar och planering av kliniska ingrepp för att behandla hjärtklaffsjukdom.
Vetenskaplig publicering:
Turbulence generation supported by an inverse energy transfer through a zig-zag pattern
https://doi.org/10.1038/s41598-026-41372-y
För ytterligare information kontakta:
Johan Hoffman, professor i numerisk analys vid KTH, tel. 0708-464586, e-post: jhoffman@kth.se
Kontakter
Therese Elmgren
Tel:08-790 64 00press@kth.seKTH är Sveriges största och äldsta tekniska universitet. Forskning och utbildning omfattar såväl naturvetenskap som alla grenar inom teknik samt arkitektur, industriell ekonomi, samhällsplanering, historia och filosofi. På KTH finns studenter och forskare från hela världen.
KTH:s tre campus i Stockholmsregionen samlar över 13 000 heltidsstudenter, över 1 500 doktorander och 4 000 anställda. Mer om KTH: https://www.kth.se/om/fakta
Följ KTH
Abonnera på våra pressmeddelanden. Endast mejladress behövs och den används bara här. Du kan avanmäla dig när som helst.
Senaste pressmeddelandena från KTH
Kocken Jessie Sommarström får KTH:s stora pris 202626.10.2026 14:21:19 CET | Pressmeddelande
Hon har serverat gröt på Nobelbanketten, lagat barnmat av krokiga grönsaker och vunnit Årets kock. Nu utvecklar Jessie Sommarström maten som serveras i skolor, på sjukhus och inom äldrevård. För sitt arbete med att förena smak och njutning med hälsa och hållbarhet tilldelas hon KTH:s stora pris.
Med framtida grödor i åtanke arbetar forskare med att åtgärda en brist i fotosyntesen22.10.2026 14:37:39 CEST | Pressmeddelande
Stigande temperaturer och kraftigare torka förkortar odlingssäsongerna i många delar av världen. Nu har svenska forskare kommit ett steg närmare att utveckla effektivare fotosyntes, ett arbete som på sikt kan anpassa grödor till ett förändrat klimat.
Sverige stärker sin position inom AI-forskning - blir del av europeiskt nätverk15.10.2026 14:23:17 CEST | Pressmeddelande
Nu lanseras en svensk enhet inom nätverket European Laboratory for Learning and Intelligent Systems (ELLIS). Den nya enheten ansluter sig till framstående AI-forsknings-miljöer vid bland annat Cambridge, Oxford och ETH Zürich. Genom etableringen får forskarna i Sverige tillgång till avancerad beräkningskapacitet, kompetensutveckling, nya samarbetsmöjligheter med näringslivet samt ett brett internationellt forskarnätverk.
Nu kan forskare upptäcka de egenskaper som gör optiska komponenter stabila trots energiförluster14.10.2026 12:58:31 CEST | Pressmeddelande
I optiska fibrer, chip och andra ljusledande komponenter kan små defekter sprida fotoner och störa deras väg. En ny studie visar en metod för att identifiera egenskaper som i vissa system hjälper ljusvågor att behålla sitt beteende trots sådana brister. Metoden kan påskynda utvecklingen av nya typer av elektronik och optiska teknologier samt leda till mer tillförlitliga kvantkomponenter.
Forskare identifierar aggressiva molekylära egenskaper hos prostatacancer7.10.2026 13:10:08 CEST | Pressmeddelande
Forskare vid KTH har utvecklat en ny metod som avslöjar molekylära egenskaper hos prostatacancer som inte fångas upp av konventionell klinisk riskklassificering. Resultaten kan leda till nya behandlingsstrategier.
I vårt pressrum kan du läsa de senaste pressmeddelandena, få tillgång till pressmaterial och hitta kontaktinformation.
Besök vårt pressrum