Sviluppo di modelli per la simulazione numerica di fenomeni di trasporto (materia, energia e quantità di moto) applicati a materiali complessi (es. polimeri) con l'ausilio del codice di calcolo di modellistica computazionale Comsol Multiphysics.
Verranno forniti i principi teorici della simulazione numerica avanzata dei problemi che coinvolgono i materiali comunemente impiegati dell'industria di processo, e le competenze tecniche per utilizzare un codice di calcolo per la risoluzione dei modelli che li descrivono.
L'insegnamento mira a: 1) sviluppare modelli matematici per problemi fluidodinamici 2) acquisire i principi teorici della simulazione numerica avanzata di problemi fluidodinamici 3) utilizzare un codice di calcolo per la risoluzione di tali modelli. Al termine del modulo lo studente avrà acquisito le competenze necessarie per impostare ed eseguire una simulazione numerica e analizzare i risultati di problemi che coinvolgono il trasporto di massa, quantità di moto e calore risolvendo le equazioni governative attraverso un software di fluidodinamica computazionale (CFD). Il software verrà applicato per risolvere diversi problemi di interesse dell'industria di processo e, in particolare, per l'ingegneria di prodotto.
Al termine del modulo lo studente avrà acquisito le competenze necessarie per impostare ed eseguire una simulazione numerica e analizzare i risultati di problemi che coinvolgono il trasporto di massa, quantità di moto e calore risolvendo le equazioni governative attraverso un software di fluidodinamica computazionale (CFD). Il software verrà applicato per risolvere diversi problemi di interesse dell'industria di processo e, in particolare, per l'ingegneria di prodotto.
Risultati d'apprendimento previsti:
(i) capacità di sviluppare modelli matematici per problemi fluidodinamici
(ii) conoscenza dei principi teorici della simulazione numerica avanzata di problemi fluidodinamici
(iii) capacità di utilizzare un codice di calcolo per la risoluzione di tali modelli
Profilo Professionale Consigliato: Scienziato dei materiali: specialista nella tecnologia
Non sono previsti requisiti specifici
L’intero programma sarà svolto mediante lezioni frontali. Gli appunti relativi a ciascuna lezione saranno disponibili su AulaWeb in raccolte di diapositive in data anteriore alla lezione stessa.
Teoria (3 CFU)
Pratica (3 CFU)
L’insegnamento contribuisce al raggiungimento dei seguenti Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda ONU 2030:
Obiettivo 4: Assicurare un’istruzione di qualità, equa ed inclusiva, e promuovere opportunità di apprendimento permanente per tutti Obiettivo 5: Raggiungere l'uguaglianza di genere e l'empowerment (maggiore forza, autostima e consapevolezza) di tutte le donne e le ragazze Obiettivo 9: Costruire una infrastruttura resiliente e promuovere l'innovazione ed una industrializzazione equa, responsabile e sostenibile Obiettivo 12: Garantire modelli sostenibili di produzione e di consumo
Slide fornite dal docente.
R.B. Bird, W.E. Stewart, E.N. Lightfoot, Transport Phenomena, Wiley, 2002
User's guide di COMSOL Multiphysics.
Materiale disponibile online su https://www.cfd-online.com
Materiale suppletivo sarà fornito a richiesta a studenti lavoratori o studenti con DSA per venire incontro ad esigenze specifiche.
Ricevimento: Su appuntamento, contattando il docente via e-mail (marco.vocciante@unige.it)
MARCO VOCCIANTE (Presidente)
MAURIZIO FERRETTI
ANDREA REVERBERI (Presidente Supplente)
DAVIDE PEDDIS (Supplente)
Le lezioni del secondo semestre avranno inizio il 23/2/2026 e termineranno il 19/6/2026, con le interruzioni previste dal calendario didattico della Scuola di Scienze. Il programma delle lezioni è disponibile sul sito https://easyacademy.unige.it/portalestudenti/. secondo l'orario riportato qui
Esame scritto con verifica orale finale. La prova scritta consisterà nell’analisi di un problema di potenziale interesse industriale che coinvolga il trasporto di massa, quantità di moto e calore, al fine di definirne il modello matematico e predisporne la risoluzione attraverso un software di fluidodinamica computazionale (CFD). La prova orale, indipendente dall’esame scritto, consisterà in una serie di domande e conseguente discussione sulla risoluzione di un caso studio precedentemente assegnato allo studente, da risolvere mediante simulazione CFD, che integrerà la prova scritta al fine di valutare il corretto raggiungimento degli obiettivi formativi (si veda "modalità di accertamento"). La valutazione complessiva sarà determinata dalla media, arrotondata per eccesso, delle valutazioni della prova scritta e della prova orale.
La frequenza delle lezioni costituisce un presupposto fondamentale per il raggiungimento degli obiettivi formativi dell'insegnamento.
Si ricorda alle studentesse e agli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell'apprendimento (DSA) che per poter richiedere adattamenti in sede d'esame occorre prima inserire la certificazione sul sito web di Ateneo alla pagina servizionline.unige.it nella sezione “Studenti”. La documentazione sarà verificata dal Settore servizi per l’inclusione degli studenti con disabilità e con DSA dell’Ateneo, come indicato sul sito federato al link: https://unige.it/disabilita-dsa.
Successivamente, con significativo anticipo (almeno 10 giorni) rispetto alla data di esame occorre inviare una e-mail al/alla docente con cui si sosterrà la prova di esame, inserendo in copia conoscenza sia il docente Referente di Scuola per l'inclusione degli studenti con disabilità e con DSA (sergio.didomizio@unige.it) sia il Settore sopra indicato. Nella e-mail occorre specificare:
• la denominazione dell’insegnamento • la data dell'appello • il cognome, nome e numero di matricola dello studente • gli strumenti compensativi e le misure dispensative ritenuti funzionali e richiesti.
Il/la referente confermerà al/alla docente che il/la richiedente ha diritto a fare richiesta di adattamenti in sede d'esame e che tali adattamenti devono essere concordati con il/la docente. Il/la docente risponderà comunicando se sia possibile utilizzare gli adattamenti richiesti.
Le richieste devono essere inviate almeno 10 giorni prima della data dell’appello al fine di consentire al/alla docente di valutarne il contenuto. In particolare, nel caso in cui si intenda usufruire di mappe concettuali per l’esame (che devono essere molto più sintetiche rispetto alle mappe usate per lo studio) se l’invio non rispetta i tempi previsti non vi sarà il tempo tecnico necessario per apportare eventuali modifiche.
Per ulteriori informazioni in merito alla richiesta di servizi e adattamenti consultare il documento: Linee guida per la richiesta di servizi, di strumenti compensativi e/o di misure dispensative e di ausili specifici
La discussione della risoluzione del caso studio assegnato permetterà la verifica dell'effettivo conseguimento degli obiettivi formativi dell'insegnamento.
In particolare, sarà valutata la capacità dello studente di applicare le conoscenze teoriche acquisite in risposta a scenari realistici o per la risoluzione di semplici problemi di fenomeni di trasporto che coinvolgono il comportamento dei materiali in processi industriali, dimostrando di saper impostare ed eseguire una simulazione numerica attraverso un software di fluidodinamica computazionale e analizzarne criticamente i risultati ottenuti.
Contestualmente sarà valutata la capacità di ragionamento critico dello studente e la sua abilità nel rispondere in modo chiaro e diretto a quesiti specifici, a riprova delle conoscenze acquisite dei principi teorici della simulazione numerica avanzata di problemi fluidodinamici e della capacità di sviluppare modelli matematici per problemi fluidodinamici e di utilizzare un codice di calcolo per la risoluzione di tali modelli.
Qualora gli obiettivi formativi non fossero raggiunti, lo studente sarà invitato ad approfondire lo studio e ad avvalersi di ulteriori spiegazioni da parte del docente.
Rivolgersi al docente per ulteriori informazioni non comprese nella scheda di insegnamento
