Modulazione grandi-piccole scale del trasporto turbolento in uno strato limite su parete scabra. = Large-to-small scale modulation of turbulent transport in a rough-wall boundary layer.

La Tesi ha l'obiettivo di studiare l'interazione tra le scale del trasporto turbolento in uno strato limite su una parete scabra. Nello strato limite turbolento è disperso uno scalare passivo. Dapprima si è focalizzata l'attenzione sui meccanismi di modulazione in ampiezza (AM) e in frequenza (FM) delle grandi scale sulle piccole scale della componente longitudinale del campo di moto. In maniera totalmente innovativa, si sono poi analizzati i suddetti meccanismi di modulazione delle grandi scale del campo di moto sulle piccole scale della concentrazione (scalare passivo) e del trasporto turbolento dello scalare passivo. La AM è quantificata attraverso la correlazione calcolata tra le grandi scale e l'inviluppo filtrato delle piccole scale. La FM è misurata tramite un approccio basato sul Natural Visibility Graph che mappa i segnali del campo di moto, della concentrazione e del trasporto turbolento in reti complesse. I dati sono sperimentali e sono misurati nella galleria del vento del Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique all'Ecole Centrale de Lyon in Francia. I risultati della AM e FM tra grandi e piccole scale ottenuti per il campo di moto e il trasporto turbolento mostrano le stesse caratteristiche vicino alla parete, e un meccanismo invertito lontano da essa. Le medesime peculiarità (vicino e lontano dalla parete) sono state osservate per la AM tra grandi e piccole scale per la concentrazione, ma si ottengono dei risultati differenti per la FM. Da quest'ultimi, emerge che interviene anche la componente verticale del campo di moto nel meccanismo di FM tra grandi e piccole scale per la concentrazione. In conclusione, la modulazione in ampiezza e in frequenza delle grandi scale sulle piccole scale si verifica sia per il campo di moto e sia per la concentrazione e il trasporto turbolento.