L'insegnamento è focalizzato sulla simulazione numerica del flusso all'interno dei sistemi propulsivi aerospaziali. Formalmente strutturato in lezioni ed esercitazioni, esso è organizzato in maniera da far acquisire agli allievi i fondamenti delle tecniche di calcolo di campi fluidodinamici per mezzo di immediate applicazioni numeriche delle nozioni teoriche impartite. Durante le esercitazioni gli studenti svilupperanno un codice di calcolo CFD semplificato che applicheranno a problemi fluidodinamici di interesse propulsivo in maniera da acquisire esperienza e capacità critiche di valutazione dei risultati.

Al termine dell’insegnamento gli studenti saranno in grado di: - scegliere il modello più adatto per il problema in esame - determinare quante e quali condizioni al contorno sono necessarie - scegliere il metodo numerico di simulazione più appropriato - scegliere il tipo di griglia di calcolo più appropriato - valutare in maniera critica i risultati ottenuti mediante degli indicatori quantitativi

Termodinamica, meccanica e fluidodinamica di base. Fondamenti della propulsione. Fondamenti di calcolo numerico e programmazione.

- Richiami di fluidodinamica del flusso comprimibile,viscoso e reagente. - Modelli RANS/LES per flussi turbolenti. - Formulazioni conservative e quasi lineari delle equazioni del moto. - Metodi alle differenze finite, metodi ai volumi finiti, metodi agli elementi finiti. - Integrazione nel tempo con tecniche esplicite e implicite - Generazione di griglie di calcolo. - Problematiche relative a flussi in prese d' aria, ugelli, combustori e schiere di palettature. - Valutazione critica dei risultati numerici

L’insegnamento è strutturato in: - 35 ore di lezione in aula, mirate allo sviluppo di conoscenze relative ai modelli fisici disponibili, alle principali tecniche di discretizzazione e alle peculiarità tipiche dei flussi nei sistemi propulsivi aerospaziali. - 25 ore di esercitazione in laboratorio mirate a stimolare l’abilità di applicare le conoscenze acquisite mediante lo sviluppo e l'utilizzo di un codice di simulazione CFD semplificato. Gli studenti avranno modo di acquisire esperienza pratica nelle problematiche di generazione della griglia e di gestione della simulazione. L'attività di sviluppo del codice permetterà di rendere evidenti le implicazioni pratiche delle conoscenze teoriche acquisite.

- J. Blazek. Computational Fluid Dynamics: Principles and Applications, Butterworth-Heinemann (2015) - R.J. LeVeque, Numerical Methods for Conservation Laws, Birkhauser - M.J. Zucrow,J.D. Hoffman: Gas Dynamics, John Wiley & Sons - C. Hirsch: Numerical Computation of internal and external flows, John Wiley & Sons

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato scritto prodotto in gruppo;

Exam: Compulsory oral exam; Group essay;

... Risultati di apprendimento attesi Comprensione degli argomenti trattati e abilità di calcolo nell’utilizzo dei relativi strumenti matematici introdotti. Capacità di riconoscere le ripercussioni pratiche delle nozioni teoriche apprese. Capacità di valutare in maniera critica i risultati di una simulazione CFD. Criteri, regole e procedure per l'esame L’esame è volto ad accertare la conoscenza degli argomenti elencati nel programma ufficiale dell'insegnamento e la capacità di applicare la teoria ed i relativi metodi di calcolo alla simulazione numerica di flussi nell'ambito della propulsione aerospaziale. Le valutazioni sono espresse in trentesimi e l’esame è superato se la votazione riportata è di almeno 18/30. L'esame consiste in una prova orale della durata di circa mezz'ora in cui verranno discussi due argomenti di teoria (ogni argomento vale massimo 10 punti) e si chiederà allo studente di illustrare e spiegare il contenuto della relazione relativa alle esercitazioni (massimo 10 punti). La relazione deve essere presentata all'esame per essere discussa e può essere svolta in gruppo: il contributo del singolo studente verrà valutato in base alla sua capacità di rispondere ai quesiti relativi al lavoro svolto. Il voto finale complessivo dell'esame accorpato è ottenuto tramite media con il voto relativo all'esame del modulo "Fluidodinamica delle turbomacchine".

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.