73346 - SIMULATION AND MODELLING IN FLUID DYNAMICS

Anno Accademico 2023/2024

  • Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
  • Campus: Forli
  • Corso: Laurea Magistrale in Aerospace Engineering (cod. 5723)

    Valido anche per Laurea Magistrale in Aerospace Engineering (cod. 5723)

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 paralelizzazione.

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.

Durante il corso agli studenti verrà chiesto di familiarizzare con le  simulazioni numeriche e delle analisi statistiche di campi di turbolenza indotti da differenti forzanti.

Testi/Bibliografia

- Note del docente.

-"Computational methods for fluid dynamics" - Joel H. Ferziger and Milovan Peric (disponibile in segreteria studenti).

- "Fluid mechanics, turbulent flow and turbulence modeling", lecture notes of Prof. Lars Davidson (disponibile online).

- "Turbulent flows", Stephen B. Pope (disponibile in biblioteca studenti).

Metodi didattici

Lezioni frontali con slide e lavagna.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Agli studenti verrà chiesto di fare delle esercitazioni e completare delle relazioni. L'esame consisterà nella discussione di quest'ultime.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Elisabetta De Angelis