Metodo di penalizzazione di Brinkman per flussi compressibili = A Brinkman penalization method for compressible flows

Con l’intento di andare a simulare un flusso intorno ad un corpo solido di geometria complessa, col tempo sono stati sviluppati dei metodi che prendono il nome di immersed boundary. Questi a differenza del classico metodo body-fitted, sono caratterizzati da una mesh non conforme con il corpo. Uno tra questi è il metodo di penalizzazione di Brinkman, nel quale il corpo solido viene modellizzato come fosse un corpo poroso, caratterizzato da una porosità phi. Le equazioni di governo, in particolare quelle della quantità di moto e dell’energia, vengono modificate introducendo dei termini di penalizzazione normalizzati con il coefficiente di penalizzazione eta. La semplicità del metodo consiste nella generazione delle griglie e nel fatto che le condizioni al contorno siano incluse nelle equazioni e non vadano imposte dall’esterno. Allo stesso tempo, però, vi è un aumento dei tempi di calcolo ed una propagazione di onde non fisiche all’interno del corpo. Nel seguente elaborato viene analizzato un cilindro 2D investito da un flusso supersonico con il metodo classico per poi confrontarlo con il metodo di penalizzazione di Brinkman, per il quale viene presentato uno studio parametrico in cui si ha la variazione dei coefficienti phi ed eta.