- Docente: Elisabetta De Angelis
- Crediti formativi: 6
- SSD: ING-IND/06
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Moduli: Elisabetta De Angelis (Modulo 1) Andrea Cimarelli (Modulo 2)
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 1) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 2)
- Campus: Forli
- Corso: Laurea Magistrale in Aerospace engineering / ingegneria aerospaziale (cod. 8769)
Conoscenze e abilità da conseguire
The course is meant to provide students with the tools to simulate and understand turbulent flows. This includes basic elements of computational fluid dynamics and turbulence modelling. The student learns how to apply statistical methods to analyse turbulent flows and use his/her comprehension in turbulence to select the appropriate simulation techniques for the various applications.
Contenuti
1. Breve introduzione alle equazioni della meccanica dei fluidi e agli algoritmi classicamente utilizzati per risolvere equazioni differenziali parziali (metodi multi-step e Runge-Kutta e differenze finite).
2. Equazioni della convezione-diffusione. Metodi spettrali. Numero d'onda modificato. Stabilità di Von Neumann.
3. Tecniche di discretizzazione delle equazioni di Navier-Stokes. Metodi di proiezione e soluzione delle equazioni di Poisson. Ottimizzazione e paralellizzazione.
4. Breve introduzione alla fisica della turbolenza e ai relativi problemi computazionali.
5. Tecniche di simulazione di flussi turbolenti. Simulazione numerica diretta. Modelli turbolenti per simulazioni delle equazioni di Navier-Stokes mediate alla Reynolds. Modelli turbolenti per simulazioni delle equazioni di Navier-Stokes filtrate.
Nella seconda parte del corso agli studenti verrà chiesto di realizzare delle simulazioni numeriche e delle analisi statistiche di campi di turbolenza indotti da differenti forzanti.
Testi/Bibliografia
1- "Fluidodinamica Numerica" - Appunti del Prof. C.M. Casciola.
2- "Computational methods for fluid dynamics" - Joel H. Ferziger and Milovan Peric (disponibile in segreteria studenti).
3- "Fluid mechanics, turbulent flow and turbulence modeling", lecture notes of Prof. Lars Davidson (disponibile online).
4- "Turbulent flows", Stephen B. Pope (disponibile in segreteria studenti).
Metodi didattici
Le ore di lezione ed esercitazione frontali sono tenute dal docente. Nelle ore di lezione si procede all'esposizione degli argomenti, alla dimostrazione esplicita delle formule presentate ed alla presentazione dei metodi di soluzione dei problemi matematici ed ingegneristici posti nelle ore di esercitazione.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
La verifica avverrà attraverso un esame scritto seguito da una discussione orale.
Strumenti a supporto della didattica
Vengono utilizzati, oltre alla lavagna, videoproiettore, lavagna luminosa e PC
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Elisabetta De Angelis
Consulta il sito web di Andrea Cimarelli