Simulazioni alle grandi scale del trasporto di particolato solido in flussi turbolenti di canale

Le simulazioni di flussi turbolenti risultano di particolare interesse per le loro ap- plicazioni in campo sia tecnico industriale che scientifico. Una delle metodologie più utilizzate per svolgere queste simulazioni `e quella LES (large-eddy simulations) che risolve solamente le grandi scale e approssima le più piccole. Questo approccio permette di ridurre sensibilmente i costi computazionali rispetto a una simulazione diretta DNS (direct numerical simulation). La presente trattazione ha come obbiettivo lo studio del trasporto di particelle solide all’interno di un canale turbolento utilizzando la metodologia LES. L’analisi di questo fenomeno risulta di interesse in quanto descrive i processi di dispersione di inquinanti ad esempio ad opera di una marmitta o (in ambito aero- spaziale) la dinamica degli iniettori in sistemi a combustione interna. L’applicazione di una LES richiede l’utilizzo un modello che ha la funzione di descrivere le scale più piccole non simulate. L’originale proposto da Smagorinsky fa uso della eddy-viscosity per riprodurre l’effetto delle scale residue come incremento di viscosità. Questi per`o non `e adatto all’applicazione a geometrie complesse e inoltre non `e sensibile alla deformazione e alla velocità di rotazione delle piccole strutture turbolente. Per questo motivo nella presente trattazione si `e fatto uso di un modello WALE(wall-adapting local eddy-viscosity) che ovvia a queste problematiche. Inoltre in aggiunta alle simulazione LES verranno effettuate delle simulazioni DNS al fine di poter validare il modello e il codice utilizzato nonché utili al confronto dei risultati ottenuti.