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ANDREA CIMARELLI
Professore Associato
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"
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Insegnamento: Turbulence
Advanced Automotive Engineering (Offerta formativa 2023)
Obiettivi formativi
Il corso si pone l'obiettivo di fornire gli strumenti necessari per la comprensione di flussi turbolenti e per il loro controllo nella progettazione industriale. Tali strumenti includono la conoscenza dei formalismi statistici e teorici alla base della dinamica della turbolenza. Lo studente sarà quindi in grado di comprendere l'evoluzione di flussi turbolenti attraverso le conoscenze fornite dagli strumenti teorici, di predirne quantitativamente le caratteristiche principali attraverso i risultati delle teorie stesse e infine di identificare gli strumenti statistici più adatti per la loro caratterizzazione.
Prerequisiti
Calcolo vettoriale, equazioni differenziali, meccanica razionale, statistica e fluidodinamica.
Programma del corso
1) Proprietà universali dei flussi turbolenti (1 cfu)
2) Teoria della turbolenza omogenea isotropa (1.5cfu)
3) Decomposizione di Reynolds (0.5 cfu)
4) Turbolenza di parete (0.5)
5) Turbolenza libera (scie, getti e mixing layer) (1 cfu)
6) Miscelamento turbolento di scalari attivi e passivi (0.5 cfu)
7) Entrainment: miscelamento, resistenza e riattacco (0.5 cfu)
8) Tecniche di controllo di flussi turbolenti (0.5 cfu)
Metodi didattici
Durante le lezioni frontali il docente presenterà esaustivamente tutti i contenuti del corso comprese le dimostrazioni e i metodi di soluzione. Le lezioni saranno erogate in lingua inglese.
Testi di riferimento
1- "Turbulent flows", Stephen B. Pope.
2- "Turbulence", Uriel Frish.
3- "A first course in turbulence", H. Tennekes and J.L. Lumley
Verifica dell'apprendimento
L'esame è svolto al termine delle lezioni e si compone di un unica prova scritta con domande a risposta libera della durata di circa 3 ore. Tale prova è volta a verificare le conoscenze acquisite e sarà seguita da una discussione orale dello scritto stesso. Il voto deriva dal risultato dello scritto eventualmente perfezionato dalla discussione orale. L'esito verrà comunicato alla fine della discussione orale. Non è ammessa la consultazione di testi e o appunti durante la prova.
Risultati attesi
1- Conoscenza degli strumenti statistici per la caratterizzazione di flussi turbolenti;
2- Conoscenza dei risultati fondamentali delle teorie sulla turbolenza;
3- Conoscenza delle stime teoriche sulle proprietà dei flussi turbolenti;
4- Conoscenza delle tecniche fondamentali per il controllo della turbolenza;