NUMERICAL METHODS IN FLUID MECHANICS
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Anno immatricolazione
2015/2016
Anno offerta
2016/2017
Normativa
DM270
SSD
ICAR/01 (IDRAULICA)
Dipartimento
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE E ARCHITETTURA
Corso di studio
INGEGNERIA CIVILE
Curriculum
IDRAULICO
Anno di corso
Periodo didattico
Secondo Semestre (01/03/2017 - 09/06/2017)
Crediti
6
Ore
54 ore di attività frontale
Lingua insegnamento
INGLESE
Tipo esame
SCRITTO E ORALE CONGIUNTI
Docente
SIBILLA STEFANO (titolare) - 6 CFU
Prerequisiti
Conoscenza della teoria di base della Meccanica dei Fluidi e del Calcolo Numerico.
Obiettivi formativi
Fornire allo studente una conoscenza di base dei metodi numerici applicati all'analisi idraulica e fluidodinamica, imparando ad applicarli con consapevolezza, anche con l'utilizzo di pacchetti software dedicati.
Programma e contenuti
Equazioni della meccanica dei fluidi
Principi di conservazione della massa e della quantità di moto. Equazioni di Eulero e di Navier-Stokes.

Metodi di discretizzazione delle equazioni
Richiami al metodo delle differenze finite. Accuratezza, stabilità, diffusione numerica. Il metodo dei volumi finiti. Tecniche di calcolo dei termini di flusso.

Soluzione numerica delle equazioni di Navier-Stokes
Metodi per la linearizzazione del termine convettivo. Metodi di proiezione per la soluzione delle equazioni del moto di fluidi incomprimibili. Metodi SIMPLE e PISO. Trattamento della superficie libera in schemi Euleriani: il metodo VoF (Volume of Fluid).

Modelli di turbolenza
Cenni alla teoria del moto turbolento. Equazioni mediate di Reynolds. Energia cinetica turbolenta e sua dissipazione. Metodi k-epsilon.

Smoothed Particle Hydrodynamics
Soluzione numerica dal punto di vista Lagrangiano. Approssimazione kernel e approssimazione alle particelle. Soluzione delle equazioni di Navier-Stokes con la tecnica SPH. Imposizione delle condizioni al contorno.
Metodi didattici
Lezioni ed esercitazioni pratiche con l'uso di software per il calcolo fluidoidnamico
Testi di riferimento
J.H. Ferziger, M. Peric. Computational methods for fluid dynamics. Springer.
Modalità verifica apprendimento
Discussione di una relazione sulle esercitaizoni svolte durante il corso.
Altre informazioni
Discussione di una relazione sulle esercitaizoni svolte durante il corso.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile