Emanuele Ghedini

Programma del corso di Metodi Numerici per l'Energetica (modulo da 2 CFU) A.A. 2014/2015

Testi consigliati:
J.H. Ferziger, M. Peric, "Computational Methods for Fluid Dynamics", Springer, 3rd edition

Lezione 12/03/2015 2 ore
Introduzione alle tematiche della modellazione e simulazione di sistemi complessi e multi-fisici. Esempi di modellazione dei fenomeni fisici nell'ambito delle applicazioni industriali dei plasmi.
Materiale: dispense fornite dal docente (AMS Campus)

Lezione 19/03/2015 2 ore
Introduzione alla CFD. Identificazione del dominio e problema fisico. Discretizzazione spaziale mediante griglia. Solutori.
Materiale:
- dispense fornite dal docente (AMS Campus)
- Ferziger Cap. 2

Lezione 26/03/2015 2 ore
Introduzione alle tecniche di discretizzazione dell'equazione generale del trasporto. Discretizzazione alle differenze finite. Generazione delle formule alla differenze finite per passi di griglia arbitrari. Sistemi lineari generati dalla discretizzazione alle differenze finite.
Materiale:
- Ferziger Cap. 3.1-3.3.2, 3.4-3.8
- dispense del docente a integrazione del libro (AMS Campus)

Lezione 09/04/2015 2 ore
Introduzione al metodo dei volumi finiti. Teorema della divergenza. Ricostruzione del flusso alla parete di cella: tecniche di integrazione e interpolazione.
Materiale:
- Ferziger Cap. 4.1-4.6, 8.6.1-8.6.2 (solo fino a pag. 233)

Lezione 14/04/2015 1 ora
Lezione 16/04/2015 2 ore
Induzione magnetica e riscaldamento ohmico: impostazione del problema e discretizzazione alle differenze finite dell'equazione 2D nel campo elettrico.
Materiale (AMS Campus):
- Articolo IEEE 1997
- Articolo EPJD 2003
(entrambi solo per la parte numerica relativa al campo elettromagnetico)
- traccia della lezione

Lezione 28/04/2015 3 ore
Lezione 30/04/2015 2 ore
Introduzione alla modellazione di fase discreta particellare in un fluido. Equazioni per la storia termica e la traiettoria di particelle in un plasma termico. Tecniche per la integrazione della equazione del moto. Metodi impliciti ed espliciti per la soluzione della equazione del trasporto non stazionaria.
Materiale:
- Ferziger Cap. 6
- Articolo EPJD 2004 (AMS Campus)
- traccia della lezione (AMS Campus)

Lezione 26/05/2015 2 ore
Introduzione al calcolo parallelo: concetti base e terminologia, architetture e modelli. Parallelizzazione di problemi ai volumi finiti. Efficienza e speedup.
Materiale:
- Tutorial B. Barney (LLNL) https://computing.llnl.gov/tutorials/parallel_comp
- Ferziger Cap. 11.5.2, 11.5.4