PRESENTAZIONE

La fluidodinamica computazionale (CFD) sta assumendo un ruolo fondamentale nella progettazione navale, quale complemento (e talvolta sostitutivo) delle classiche prove sperimentali. Conoscere le basi teoriche dei diversi approcci numerici possibili, i campi di applicabilità, le limitazioni ed il tipo di risultati ottenibili risulta pertanto fondamentale per una conoscenza completa dell'applicabilità e delle problematiche legate alla fluidodinaamica numerica in ambito navale.

OBIETTIVI FORMATIVI

Iniziare lo studente alle più recenti teorie e tecniche di soluzione numerica dei problemi tipici dell'architettura navale con codici di calcolo. Fornire le basi teoriche di ciascun metodo proposto e presentare applicazioni di esempio per ciascun metodo che ne evidenzino la utilità d'uso nella progettazione navale ed i limiti di applicabilità.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Nel dettaglio il corse si propone di fornire una conoscenza terico/tecnica dell’idrodinamica numerica approfondendo aspetti quali:

• Definizione delle equazioni della meccanica dei fluidi
• Aspetti teorici delle principali metodologie semplificate e non per la soluzione numerica del moto di un fluido

Avvalendosi di:

• Sviluppo di codici numerici basati sulle teorie sviluppate nel corso di studio (metodi a potenziale per problemi 2D).
• Esercitazioni con software RANSE a volumi finiti per la soluzione del flusso viscoso attorno a geometrie di interesse navale

Modalità didattiche

Lezioni frontali ed esercitazioni al calcolatore.

PROGRAMMA/CONTENUTO

• Brevi richiami di meccanica dei continui
• Metodi a potenziale (teoria ed implementazione numerica al calcolatore per problemi 2D e 3D):
  • Profili sottili
  • Linea portante
  • Superficie portante
  • Metodi a pannelli 2D (Hess&Smith)
• Metodi RANSE (teoria, mesh, solutori, per fluidi singola fase e multifase, problemi 2D e 3D):
  • Profili in flusso stazionario, profili in flusso non stazionario, il problema dello stallo
  • Vortici di von Karman dietro a cilindro
  • Mesh mobili
  • Problemi multifase (rollio, impatto sulla superficie libera)
  • Ali 3D e vortici di estremità
  • Elica in flusso stazionario

TESTI/BIBLIOGRAFIA

J. Katz & A. Plotkin, "Low Speed Aerodynamics - From wing theory to panel method", McGraw-Hill

J.H. Ferziger & M. Peric, "Computational Methods for Fluid Dynamics", Springer

Commissione d'esame

STEFANO GAGGERO (Presidente)

GIULIANO VERNENGO

DIEGO VILLA (Presidente Supplente)

Modalità didattiche

Lezioni frontali ed esercitazioni al calcolatore.

ORARI

ARCHITETTURA NAVALE NUMERICA

Modalità d'esame

Orale con presentazione di un elaborato preparato dal candidato

Modalità di accertamento

Colloquio orale, discussione dell'elaborato, analisi critica dei risultati e delle metodologie adottate (limitazioni, possibili sviluppi ed implementazioni differenti)