Scheda Insegnamento: METODI NUMERICI PER LA TERMOFLUIDODINAMICA A.A. 2017/2018
  • Corso di Laurea: INGEGNERIA MECCANICA (LM-33)
  • Codice: 17347
  • Crediti: 6
  • Anno Off. Formativa: 2017/2018
  • Anno di Corso: 1
  • Erogazione: II semestre
  • Docente: NON DISPONIBILE DOCENTE

Programma

Il corso si basa sullo studio teorico dei metodi numerici per la termofluidodinamica, accompagnato da applicazioni ed esempi pratici. Di seguito l'elenco degli argomenti trattati nel corso:

1) Modelli numerici: in questa parte del corso si trattano le tre tipologie di modellazione fluidodinamica, continuo (campi), particellare (particelle) e teoria cinetica di Boltzmann (funsionni densità di probabilità)

2) Basi e richiami di fluidodinamica
2.1 Equazioni di Navier-Stokes
2.2 Flussi compirimibili e incomprimibili
2.3 Flussi viscidi e inviscidi
2.4 Topologia della fluidodinamica
2.5 Turbolenza

3)Metodi di discretizzazione delle equazioni differenziali
3.1 Differenze finite
3.2 Volumi finiti con griglie strutturate
3.3. Volumi finiti con griglie non strutturate
3.4 Elementi finiti

4) Hard core CFD

5) Metodi mesoscopici per fluidi e "soft matter". Questa parte del corso copre le basi della teoria cinetica di Boltzmann per i gas rarefatti e la sua generalizzazione per tutti i fluidi. In questa parte del corso si forniranno I dettagli di alcune tecniche di modellazione dette mesoscopice (tra micro e macro) per risolvere diverse tipologie di problemi fluidodinamici, di materia condensata e di sistemi biologici
5.1 Teoria cinetica ed equazione di Boltzmann
5.2 Direct Simulation Monte Carlo (1L)
5.3 Lattice Gas Cellular Automata (1L)
5.4 Metodo Lattice Boltzmann
5.5 Dissipative and Smoothed Particle Dynamics (2L)

Testi consigliati

Appunti e dispense del docente

P. Moin, Fundamentals of Engineering Numerical Analysis, Cambridge Univ. Press, (2010)
J. H. Ferziger and M. Peric, Computational Methods for Fluid Dynamics, Springer Verlag, (2001)
W. Shyy et al, Computational Fluid Dynamics with Moving Boundaries, Dover Publications, (2007)
R. Liboff, Kinetic theory, classical, quantum and relativistic descriptions, John Wiley and sons, (1998)
G. Bird, Molecular Gas Dynamics and the Direct Simulation of Gas Flows, Claredon, Oxford (1994)
M. Droz and B. Chopard; Cellular Automata modeling of complex systems Cambridge Univ. Press, (1998)
S. Succi, The lattice Boltzmann equation for fluid dynamics and beyond, Oxford Univ. Press, (2001)
J.J. Monaghan, Smoothed Particle Hydrodynamics, Annu. Rev. of Astronomy and Astrophysics, 30, 543-574 (1992)
Moeendarbary et al., Dissipative Particle Dynamics: Introduction, Methodology and Complex Fluid Applications - A Review, Int. J. of App. Mech., 1,: 737, (2012).

Propedeuticità

Nessuna

Frequenza

Facoltativa

Metodologia didattica

Ore lezione: 48

Valutazione del profitto

Prova orale, esercitazioni

Descrizione dei metodi di accertamento

L'esame consisterà in una prova orale. Durante il semestre è prevista
l'assegnazione di 2/3 homework con valutazione e di una tesina finale
da discutere durante la prova orale.

Luogo lezioni

Aula 3 di Ingegneria Campus Riello

Orario lezioni

L'orario delle lezioni è di norma stabilito 90 gg prima dell'inizio dei corsi. Non appena disponibile, sarà pubblicato sul sito web.

Comunicazioni