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Author: Maffioletti, Mattia
Title: Implementazione e verifica di modelli di turbolenza in OpenFOAM per applicazioni in campo automobilistico
Date: Wednesday 20th July 2011
Advisor: Formaggia, L.
Advisor II: Parolini, N.
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Abstract: Il presente lavoro ha avuto come obiettivo la validazione di un software open-source (OpenFOAM) per la soluzione delle equazioni di Navier-Stokes nella loro forma RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes) e l implementazione di modifiche ad alcune sue parti per cercare di avvicinare le sue prestazioni a quelle dei più diffusi applicativi di tipo commerciale. L ottica nella quale questa procedura è stata eseguita è stata sopratutto quella di validare una serie di strumenti già presenti o innovativi, eventualmente sviluppandone di nuovi, con l obiettivo di rendere competitiva l applicazione del software in ambito automobilistico, ovvero in alcuni casi dove la geometria del problema, oltre ad avere delle insite peculiarità, presenta grandi zone di separazione del flusso dove notoriamente i modelli di turbolenza più diffusi non sempre funzionano in modo adeguato. Dal punto di vista dei modelli per il flusso turbolento, sono state analizzate le loro prestazioni e l eventuale necessità di proporre alcuni aggiornamenti mentre per le leggi di parete si è cercato di implementare quelle modifiche necessarie a rispondere in modo più efficace alle peculiarità del problema. Ulteriori modifiche al software hanno riguardato l implementazione di un solutore in grado di riprodurre in modo adeguato la fisica dei radiatori, modellati come mezzi porosi e capaci quindi di imporre un salto di pressione tra le interfacce con il fluido in funzione della velocità dei flusso che li attraversa. La procedura di validazione ha previsto la soluzione di una casistica semplificata prima bidimensionale (lamina piana, gradino a scendere, profilo alare) e poi tridimensionale, capace quindi di raggiungere in modo graduale il livello di complessità richiesto dal caso automobilistico.