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Codice:  
Course code:		 9417
Anno accademico:
Academic year:		 2007-2008
Titolo del corso:
Course title:		 Fluidodinamica computazionale
Computational Fluid Dynamics
Modulo:  
Module:		 Unico
Docente 1:
Teacher 1:		 BASSI Francesco
Ruolo Docente 1:
Teacher 1:
Modalità 1:
Type 1:		 Convenzionale
Settore scientifico-disciplinare:
Reference sector:		 ING-IND/06 Fluidodinamica
Anno di corso:
Year of degree course:		 secondo
Second
Facoltà:
Faculty:		 Ingegneria
Modalità di frequenza:
Type:		 Non obbligatoria
Semestre:
Semester:		 1
Sottoperiodo:
Sub period:		 0°
Numero totale di crediti:
Total credits:		 5.0
Carico di lavoro
Workload
Attività frontale:
Lectures:		 40.0
Esercitazioni:
Applied activities:		 8.0
Studio individuale:
Individual work:		 0.0
Attività didattica a piccoli gruppi:
Group work:		 0.0
Seminari:
Seminars:		 0.0
Laboratori:
Laboratories:		 0.0
TOTALE (voci sopra-elencate):
TOTAL:		 48.0
Ore di lezione settimanali:
 4.0
Prerequisiti:
Prerequisites:
Obiettivi formativi:
Educational goals:
Contenuto del corso:
Course contents:		 INTRODUZIONE AI PROBLEMI DI FLUIDODINAMICA COMPUTAZIONALE (CFD) 1. Definizione del problema e preparazione della geometria 2. Scelta del modello matematico e delle condizioni al contorno 3. Scelta del reticolo di calcolo e del metodo numerico 4. Esecuzione della simulazione 5. Valutazione e interpretazione dei risultati EQUAZIONI DELLA FUIDODINAMICA 1. Equazioni di Navier-Stokes: caso comprimibile e incomprimibile 2. Condizioni al bordo 3. Modellizzazione della turbolenza 4. Equazioni RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes) 5. LES (Large Eddy Simulation) GENERAZIONE DEL RETICOLO DI CALCOLO 1. Descrizione del dominio da discretizzare 2. Reticoli strutturati e non strutturati 3. Metodi di generazione automatica del reticolo 4. Tecniche di generazione del reticolo per le equazioni di Navier-Stokes METODI DI DISCRETIZZAZIONE 1. Volumi Finiti (VF) 2. Differenze Finite (FD) 3. Elementi Finiti (FE) 4. Accuratezza e sforzo computazionale INTEGRAZIONE TEMPORALE 1. Stabilità 2. Schemi espliciti 3. Schemi impliciti SOLUZIONE DI GRANDI SITEMI DI EQUAZIONI 1. Solutori diretti 2. Solutori iterativi 3. Metodi multigrid SOLUTORI PER LE EQUAZIONI DI NAVIER-STOKES 1. Flussi non viscosi 2. Controllo delle oscillazioni 3. Flussi viscosi 4. Solutori per flussi comprimibili 5. Solutori per flussi incomprimibili HARDWARE DI CALCOLO 1. Calcolatori vettoriali 2. Calcolatori paralleli: considerazioni generali 3. Calcolatori paralleli a memoria condivisa 4. Calcolatori paralleli a memoria distribuita
IINTRODUCTION TO COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS (CFD) PROBLEMS 1. Definition of the problem and preparation of the geometry. 2. Choice of mathmatical model and external conditions. 3. Choice of calculation grid and numerical method. 4. Performing the simulation. 5. Evaluation and interpretation of the results. FLUID DYNAMIC EQUATIONS 1. Navier-Stokes equations: compressible and uncompressible cases 2. Edge conditions 3. Modelling turbulence 4. RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes) equations 5. LES (Large Eddy Simulation). THE CALCULATION GRID GENERATION 1. Description of the domain to discretise 2. Structured and non-structured grids 3. Automatic grid generation methods 4. Grid generation methods for Navier-Stokes equations. DISCRETISATION METHODS 1. Finite volumes (FV) 2. Finite differences (FD) 3. Finite elements (FE) 4. Computational accuracy and power. TEMPORAL INTEGRATION 1. Stability 2. Explicit schemes 3. Implicit schemes. SOLUTION OF LARGE EQUATION SYSTEMS 1. Direct resolvers 2. Iterative resolvers 3. Multigrid methods. NAVIER-STOKES EQUATION RESOLVERS 1. Inviscous flows 2. Oscillation control 3. Viscous flows 4. Resolvers for compressible flows 5. Resolvers for incompressible flows CALCULATION HARDWARE 1.Vectorial calculators 2. Parallel calculators: general outline 3.Parallel calculators on shared memory 4.Parallel calculators on distributed memory
Testo di riferimento 1:
Course text 1:		 J. H. Ferziger, M. Peric, Computational Methods for Fluid Dynamics, Springer. C. Hirsch, Numerical Computation of Internal and External Flows, Wiley. K. A. Hoffmann, S. T. Chiang, Computational Fluid Dynamics for Engineers, Engineering Edu- cation System. R. J. LeVeque, Numerical Methods for Conservation Laws, Birkhauser. C. B. Laney, Computational Gasdynamics, Cambridge University Press. R. LÄohner, Applied CFD Techniques, Wiley.
Metodi didattici:
Teaching activities:
Struttura della verifica del profitto:
Assessment:		 orale
oral
Descrizione verifica del profitto:
 L'esame consiste in una prova orale e nella discussione delle simulazioni al calcolatore svolte durante il corso.
Oral interview. Includes discussion on calculator simulations carried out during the course.
Lingua di insegnamento:
Teaching language:		 italiano
Italian
Altre informazioni:
Other information:
 
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