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TURBOLENZA E MODELLI CFD

CODICE 60487
ANNO ACCADEMICO 2019/2020
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 AULAWEB

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Sono due i principali obiettivi formativi del corso. 1) Acquisire una visione critica delle strategie numeriche di simulazione della turbolenza, sia di tipo RANS che di tipo LES. Cio' dovra' tradursi in un utilizzo maturo di tali strategie, basato sulla consapevolezza che esse non sono la realta' ma una sua modellizzazione. 2) Acquisire le conoscenze di base per l'utilizzo (in aula informatica) del codice CFD open sorce denominato OpenFOAM.

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.

MODALITA' 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

Commissione d'esame

ALESSANDRO BOTTARO (Presidente)

JOEL ENRIQUE GUERRERO RIVAS

ANDREA MAZZINO

JAN OSCAR PRALITS

LEZIONI

MODALITA' 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 delle lezioni

TURBOLENZA E MODELLI CFD

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

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

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Prova scritta obbligatoria ed orale facoltativo

Calendario appelli

Data Ora Luogo Tipologia Note
28/02/2020 15:00 GENOVA Esame su appuntamento
18/09/2020 15:00 GENOVA Esame su appuntamento

ALTRE INFORMAZIONI

Propedeuticità :

Conoscenze di base di Meccanica dei Fluidi.