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Interazione termica tra fluido e particelle sospese in flussi turbolenti = Fluid-particle thermal interaction in turbulent flows

Federica Toni

Interazione termica tra fluido e particelle sospese in flussi turbolenti = Fluid-particle thermal interaction in turbulent flows.

Rel. Michele Iovieno. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Aerospaziale, 2021

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Abstract:

Il presente elaborato propone lo studio dell'interazione termica tra fluido e particelle sospese in flussi turbolenti. Le simulazioni sono state effettuate mediante la tecnica DNS, tenendo conto del feedback di temperatura delle particelle sul fluido, mentre quello di quantità di moto è trascurato. La forzante imposta è di tipo deterministico per quanto riguarda la velocità, mentre per la temperatura è stato imposto un gradiente medio. Le simulazioni, effettuate con il cluster HPC Polito, hanno utilizzato un modello euleriano-lagrangiano, in cui il flusso è risolto utilizzando le equazioni di Navier-Stokes per fluido incomprimibile, mentre la fase dispersa è rappresentata come un insieme di punti materiali il cui moto è risolto mediante l'equazione di Maxey-Riley. Si è considerato un intervallo di numeri di Stokes da 0,2 a 2 e di numeri di Stokes termici tra 0,2 e 6, in modo da poter valutare l'effetto dell'inerzia della particelle sulla dinamica del sistema. Sono state ricavate le visualizzazioni dei campi di velocità e temperatura, i grafici delle funzioni di struttura e le funzioni di densità di probabilità. Dai risultati ottenuti, si è potuto notare che le particelle tendono a posizionarsi sul bordo dei vortici a causa della turboforesi e che, quando è presente un gradiente medio di scalare imposto, le funzioni di struttura non sono autosimili e le PDF presentano code esponenziali, non seguendo più l'andamento Gaussiano.

Relatori: Michele Iovieno
Anno accademico: 2020/21
Tipo di pubblicazione: Elettronica
Numero di pagine: 117
Soggetti:
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Ingegneria Aerospaziale
Classe di laurea: Nuovo ordinamento > Laurea magistrale > LM-20 - INGEGNERIA AEROSPAZIALE E ASTRONAUTICA
Aziende collaboratrici: NON SPECIFICATO
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/18900
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