La transizione laminare-turbolenda dello strato limite è un fenomeno complesso che lega due regimi di moto fluido profondamente diversi tra loro: il regime laminare, caratterizzato da linee di corrente ordinate tra loro e il regime turbolento, in cui prevale il mescolamento della corrente fluida. La transizione si configura come un problema di stabilità fluidodinamica: è per questo che il presente lavoro offre un punto di vista più dettagliato a riguardo, trattando i fondamenti della teoria della stabilità primaria. Questa porta alla definizione dell’equazione di Orr-Sommerfeld che descrive come delle perturbazioni bidimensionali sovrapposte ad un flusso laminare di base evolvono, rendendo instabile il flusso stesso. Si arriva così a definire le curve di stabilità neutra, luogo dei punti che separa la zona di smorzamento delle perturbazioni, dalla zona dove invece quest’ultime vengono amplificate, portando alla turbolenza. Le curve di stabilità neutra permettono di definire un nuovo ed importante parametro, l’indifference Reynolds number a cui viene associato l’indifference point. Questo punto, oltre il quale una perturbazione può essere amplificata, definisce la distanza dal bordo d’attacco del corpo oggetto di studio alla quale inizia la transizione laminare-turbolenta. La trattazione prosegue con l’analisi dei principali parametri che agiscono sulla transione quali il gradiente di pressione, l’aspirazione dello strato limite, lo scambio termico in parete e cenni alla rugosità superficiale. Infine le conclusioni riassumono i risultati salienti e consigliano come proseguire l’approfondimento della transizione verso la teoria della stabilità secondaria (disturbi tridimensionali che sviluppano completamente la turbolenza) e avere così una visione più completa dell’argomento.
La transizione laminare-turbolenta dello strato limite
BORTOLOTTO, DANNY
2023/2024
Abstract
La transizione laminare-turbolenda dello strato limite è un fenomeno complesso che lega due regimi di moto fluido profondamente diversi tra loro: il regime laminare, caratterizzato da linee di corrente ordinate tra loro e il regime turbolento, in cui prevale il mescolamento della corrente fluida. La transizione si configura come un problema di stabilità fluidodinamica: è per questo che il presente lavoro offre un punto di vista più dettagliato a riguardo, trattando i fondamenti della teoria della stabilità primaria. Questa porta alla definizione dell’equazione di Orr-Sommerfeld che descrive come delle perturbazioni bidimensionali sovrapposte ad un flusso laminare di base evolvono, rendendo instabile il flusso stesso. Si arriva così a definire le curve di stabilità neutra, luogo dei punti che separa la zona di smorzamento delle perturbazioni, dalla zona dove invece quest’ultime vengono amplificate, portando alla turbolenza. Le curve di stabilità neutra permettono di definire un nuovo ed importante parametro, l’indifference Reynolds number a cui viene associato l’indifference point. Questo punto, oltre il quale una perturbazione può essere amplificata, definisce la distanza dal bordo d’attacco del corpo oggetto di studio alla quale inizia la transizione laminare-turbolenta. La trattazione prosegue con l’analisi dei principali parametri che agiscono sulla transione quali il gradiente di pressione, l’aspirazione dello strato limite, lo scambio termico in parete e cenni alla rugosità superficiale. Infine le conclusioni riassumono i risultati salienti e consigliano come proseguire l’approfondimento della transizione verso la teoria della stabilità secondaria (disturbi tridimensionali che sviluppano completamente la turbolenza) e avere così una visione più completa dell’argomento.File | Dimensione | Formato | |
---|---|---|---|
Bortolotto.pdf
accesso aperto
Dimensione
1.05 MB
Formato
Adobe PDF
|
1.05 MB | Adobe PDF | Visualizza/Apri |
The text of this website © Università degli studi di Padova. Full Text are published under a non-exclusive license. Metadata are under a CC0 License
https://hdl.handle.net/20.500.12608/71969