TURBOLENZA E MODELLI CFD

TURBOLENZA E MODELLI CFD

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iten
Codice
60487
ANNO ACCADEMICO
2020/2021
CFU
6 cfu al 2° anno di 9270 INGEGNERIA MECCANICA - ENERGIA E AERONAUTICA (LM-33) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
ING-IND/06
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (INGEGNERIA MECCANICA - ENERGIA E AERONAUTICA)
periodo
2° Semestre
materiale didattico

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Lo scopo del'insegnamento è di consentire agli studenti di acquisire una visione critica delle strategie numeriche per la modellizzazione della turbolenza (sia sviluppata che in transizione), sia di tipo RANS che di tipo LES. Il risultato atteso è un conseguente utilizzo maturo di tali strategie numeriche, basato sulla consapevolezza che le simulazioni non sono la realta'  ma una sua sofisticata modellazione di essa e, in quanto tale, suscettibile di errori, a volte rilevanti.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il corso si propone di introdurre i concetti chiave della stabilità idrodinamica e della transizione verso la turbolenza.  Lo studio della turbolenza  si baserà anche sulle equazioni mediate di Reynolds e della Large-eddy simulation (LES).  Verrà inoltre introdotta la filosofia CFD  con speciale enfasi al modello open source, OpenFoam, di cui si illustrerà il funzionamento mediante lezioni frontali in laboratorio informatico.

Modalità didattiche

Corso tenuto in modalità tradizionale mediante lezioni frontali con ampio spazio alle esercitazioni finalizzate a fissare i concetti fondamentali.   Sono previste due prove scritte, una  a metà corso ed una a fine corso cui seguirà, per gli studenti che passeranno entrambe le prove, una prova orale. I docenti possono essere contattati dagli studenti per domande o richieste di approfondimento nel corso del semestre nelle ore di ufficio o al di fuori previo accordo.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Breve richiamo dei concetti fondamentali di meccanica dei fluidi;

Stabilità non viscosa e viscosa: equazioni di Rayleigh, Orr-Sommerfeld e Squires

Transizione a turbolenza mediante il formalismo dei sistemi dinamici;

Turbolenza completamente sviluppata: descrizione statistica;

Proliferazione dei gradi di libertà e necessità di modelli  di turbolenza di tipo coarse-grained;

Le strategie RANS, LES e DNS;

Il codice per la CFD OpenFoam ed utilizzo in aula informatica.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

P.J. Schmid e D.S. Henningson, Stability and Transition in Shear Flows, Springer, 2001

U. Frisch, Turbulence, Cambridge Univ. Press. 1995;

E. Ott, Chaos in Dynamical Systems, Cambridge Univ. Press. 1993;

T. Bohr et al,  Dynamical system approach to turbulence, Cambridge Univ. Press. 1998;

J. M. McDonough, Introductory lectures on Turbulence, University of Kentucky, 2004

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

Modalità didattiche

Corso tenuto in modalità tradizionale mediante lezioni frontali con ampio spazio alle esercitazioni finalizzate a fissare i concetti fondamentali.   Sono previste due prove scritte, una  a metà corso ed una a fine corso cui seguirà, per gli studenti che passeranno entrambe le prove, una prova orale. I docenti possono essere contattati dagli studenti per domande o richieste di approfondimento nel corso del semestre nelle ore di ufficio o al di fuori previo accordo.

ORARI

L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

Vedi anche:

TURBOLENZA E MODELLI CFD

ESAMI

Modalità d'esame

.   A regime, la prova d’esame sarà costituita da una prova scritta e da una orale.

Modalità di accertamento

Prova scritta obbligatoria ed orale facoltativo

ALTRE INFORMAZIONI

Propedeuticità :

Conoscenze di base di Meccanica dei Fluidi.