- Docente: Elisabetta De Angelis
- Crediti formativi: 6
- SSD: ING-IND/06
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Forli
- Corso: Laurea Magistrale in Ingegneria aerospaziale (cod. 8197)
Conoscenze e abilità da conseguire
Lo studente è in grado di affrontare lo studio dei principali metodi numerici per la soluzione dei problemi di fluidodinamica modellabili con le equazioni di Navier-Stokes e loro semplificazioni.
Contenuti
1. Introduzione. Richiami sulle equazioni della fluidodinamica,
conservazione della massa, quantità di moto, energia. Parametri
adimensionali e forme semplificate delle equazioni. Descrizione in
termini fisici di condizioni iniziali ed al contorno.
2. Tecniche di soluzione per i sistemi di equazioni differenziali
ordinarie. Il metodo di Eulero ed il metodo dei trapezi per
equazioni scalari. Consistenza, accuratezza e stabilità. Estensione
a sistemi di equazioni. Soluzione analitica di sistemi lineari a
coefficienti costanti. Metodi multi-step. Metodi Runge-Kutta.
Analisi di stabilità.
4. Metodi alle differenze finite. Approssimazione delle derivate
alla differenze finite ed errore di troncamento. Problemi
periodici: numero d'onda modificato, dispersione e dissipazione
numerica. Discretizzazione di equazioni di convezione-diffusione ed
analisi di stabilita' alla von Neumann. Effetto delle condizioni al
contorno sulla stabilita': metodo matriciale e proprieta' spettrali
di semplici operatori alle differenze finite. Estensione a due e
tre dimensioni.
5. Tecniche di discretizzazione per le equazioni di Navier-Stokes.
Flussi incomprimibili. Metodi di proiezione. Formulazioni alle
differenze finite. Solutori per l'equazione di Poisson. Calcolo
intensivo e linee guida per ottimizzazione e parallelizzazione di
codici numerici.
Testi/Bibliografia
"Fluidodinamica Numerica" - Appunti del Prof. C.M. Casciola -
Disponibili in segreteria studenti
"Computational Methods for Fluid Dynamics" - Ferziger, Joel H.,
Peric, Milovan
"Computational Techniques for Fluid Dynamics" - Fletcher,
Clive A.J.
Metodi didattici
Lezioni ed esercitazioni frontali tenute dal docente. E' prevista la messa a punto di programmi numerici e la consegna di relazioni sull'attivita' svolta. Durante il corso saranno organizzati seminari riguardanti aspetti applicativi della fluidodinamica computazionale.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
La verifica avverrà tramite la discussione delle esercitazioni svolte durante l'anno ed un'unica seduta di esame durante la quale saranno assegnati degli esercizi scritti. La correzione avverrà quando il candidato riterrà di aver concluso e fornirà gli spunti per la verifica orale. Lo studente dovrà dimostrare una sufficiente padronanza degli argomenti presentati a lezione e di essere in grado di operare una sintesi delle conoscenze maturate.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Elisabetta De Angelis