simulazioni ad elevata fedeltà di strati limite turbolenti con gradiente di pressione avverso

Lo strato limite è uno dei flussi più studiati in ambito fluidodinamico, tradizionalmente analizzato tramite un approccio spaziale. Negli ultimi anni, tuttavia, si è affacciata una strategia alternativa basata su un approccio temporale, che consente di reinterpretare l’evoluzione spaziale del flusso come un’evoluzione nel tempo. Tale approccio, combinato con schemi numerici ad elevato ordine, risulta particolarmente vantaggioso per simulazioni ad alta risoluzione, poiché permette l’utilizzo di domini computazionali periodici nelle direzioni omogenee e un impiego efficiente della parallelizzazione. In questo modo è possibile riprodurre le principali caratteristiche fisiche dell’approccio spaziale tradizionale, ma con un costo computazionale significativamente ridotto. Il presente lavoro di tesi consiste nell’implementazione e nella successiva analisi dei risultati ottenuti mediante Simulazione Numerica Diretta (DNS) di uno strato limite in evoluzione temporale su una lastra piana in movimento, soggetta a un gradiente di pressione avverso (APG). Dopo una serie di test condotti su casi semplici, finalizzati alla validazione dell’implementazione del campo di gradiente di pressione, sono state eseguite diverse simulazioni con l’obiettivo di valutare l’accuratezza e l’efficienza dell’approccio temporale. Sono stati infine eseguite simulazioni con gradiente di pressione differente così da studiarne i vari effetti. Le simulazioni hanno permesso di ottenere ottimi risultati che sono stati infine confrontati con i pochi dati attualmente disponibili in letteratura, mostrando un ottimo accordo con la fisica.