La modellazione tridimensionale (3D) delle correnti superficiali è un argomento di notevole interesse per la crescente necessità di verifica numerica degli scenari di progettazione di strutture, infrastrutture civili nonché per la progettazione e protezione del territorio e dell’ambiente in genere. La caratterizzazione numerica 3D in ambito professionale ha da sempre incontrato difficoltà sia per quanto riguarda le ingenti risorse computazionali richieste che nella rappresentazione numerica dei complessi ed eterogenei processi fisici che intervengono. La simulazione di geometrie complesse è un altro fattore che ha impedito la rapida diffusione dei codici di calcolo 3D nella pratica ingegneristica. I modelli Navier-Stokes e SPH rappresentano esempi comuni di schemi numerici influenzati da queste problematiche. In questa memoria viene proposto ed implementato un modello 3D basato sullo schema del Lattice Boltzmann Method (LBM) ottimizzato per il trattamento di geometrie complesse ed applicato ai tipici esempi di flussi tridimensionali quali derivanti da rotture arginali o da onde a fronte ripido che si propagano in ambito urbano. Alcuni test numerici di verifica dell’adattabilità ed efficienza computazionale dimostrano le potenzialità del modello LBM in ambito ingegneristico.
Metodo lattice boltzmann per la simulazione di correnti rapidamente variate
MANCIOLA, Piergiorgio;
2012
Abstract
La modellazione tridimensionale (3D) delle correnti superficiali è un argomento di notevole interesse per la crescente necessità di verifica numerica degli scenari di progettazione di strutture, infrastrutture civili nonché per la progettazione e protezione del territorio e dell’ambiente in genere. La caratterizzazione numerica 3D in ambito professionale ha da sempre incontrato difficoltà sia per quanto riguarda le ingenti risorse computazionali richieste che nella rappresentazione numerica dei complessi ed eterogenei processi fisici che intervengono. La simulazione di geometrie complesse è un altro fattore che ha impedito la rapida diffusione dei codici di calcolo 3D nella pratica ingegneristica. I modelli Navier-Stokes e SPH rappresentano esempi comuni di schemi numerici influenzati da queste problematiche. In questa memoria viene proposto ed implementato un modello 3D basato sullo schema del Lattice Boltzmann Method (LBM) ottimizzato per il trattamento di geometrie complesse ed applicato ai tipici esempi di flussi tridimensionali quali derivanti da rotture arginali o da onde a fronte ripido che si propagano in ambito urbano. Alcuni test numerici di verifica dell’adattabilità ed efficienza computazionale dimostrano le potenzialità del modello LBM in ambito ingegneristico.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
