Riassunto analitico
In un’epoca segnata da cambiamenti climatici sempre più rapidi e dall’intensificarsi di eventi naturali estremi, comprendere i meccanismi di interazione tra vento atmosferico e superficie marina rappresenta una sfida fondamentale. Gli scambi di energia e quantità di moto all’interfaccia aria-mare sono infatti alla base dei processi che innescano e alimentano tali fenomeni. Un’accurata modellazione di questi scambi è dunque essenziale per migliorare le previsioni meteorologiche, la modellazione climatica, l'ottimizzazione dell'energia rinnovabile offshore e la stima dei carichi su strutture marine.
Nel presente studio è stata condotta una simulazione DNS bifase dell’interazione vento-onde, utilizzando il codice CaNS-Fizzy, sviluppato con lo scopo di simulare in modo efficiente flussi bifase con forti discontinuità di densità. Ad oggi, per rapporti elevati tra le densità dei due fluidi (come nel caso aria-acqua), non esistono strumenti numerici consolidati in grado di offrire soluzioni accurate con tempi di calcolo contenuti.
È stata condotta un'analisi approfondita dei profili medi di velocità, del bilancio dell’energia cinetica turbolenta e delle statistiche spaziali a due punti. I risultati ottenuti, confrontati con quelli presenti nella letteratura scientifica, hanno mostrato una buona coerenza, confermando che CaNS-Fizzy è uno strumento promettente per l’analisi di flussi bifase turbolenti, anche in condizioni complesse come quelle generate dal moto ondoso.
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