Riassunto analitico
Nel presente lavoro si analizza un particolare regime di convezione naturale originato da una sorgente termica cilindrica posta al centro di una cavità a sezione quadrata riempita di aria. Le simulazioni vengono effettuate grazie all'ausilio del software OpenFoam senza l'utilizzo di modelli di turbolenza, ovvero effettuando delle DNS (Direct Numerical Simulations). Le equazioni di continuità, di Navier-Stokes e dell'energia vengono risolte nella loro forma che comprende l'approssimazione di Boussinesq con il solutore buoyantBoussinesqPimpleFoam, che utilizza un algoritmo di tipo Pimple per realizzare l'accoppiamento velocità-pressione. Per discretizzare le equazioni il software utilizza il metodo ai Volumi Finiti.
Nel primo capitolo si riportano le nozioni di base sulla convezione naturale, sulle equazioni di governo e le relative adimensionalizzazioni.
Il secondo capitolo tratta l'analisi di sistemi dinamici al caos, concentrandosi sui concetti principali utili per la comprensione del lavoro svolto.
Nel terzo capitolo viene presentato il caso di studio, la mesh proposta e l'implementazione del problema su OpenFoam.
Il quarto capitolo mostra l'analisi di sensitività alla griglia effettuata, fondamentale per verificare di essere nel range di convergenza.
Nel quinto capitolo si presentano i risultati ottenuti per i casi steady per quattro valori dell'aspect ratio, confrontandoli con quelli ottenuti con il software DNSNatu. Si presentano infine i risultati ottenuti per la simulazione del caso unsteady con A=2.5.
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