Meccanica dei fluidi alle interfacce 2: casi di studio e instabilità

Titolo originale:

Fluid Mechanics at Interfaces 2: Case Studies and Instabilities

Contenuto del libro:

Le interfacce sono presenti nella maggior parte dei problemi di meccanica dei fluidi. Non solo denotano separazioni di fase e condizioni al contorno, ma anche fiamme sottili e onde di discontinuità. La meccanica dei fluidi alle interfacce 2 esamina i casi che coinvolgono i collettori unidimensionali o bidimensionali, non solo negli stati fisici gassosi e liquidi, ma anche nei fluidi subcritici e nei sistemi monofase e multifase che possono essere puri o misti.

Il capitolo 1 affronta alcuni aspetti della turbolenza nella meccanica discreta, descrivendo brevemente il modello fisico associato alle topologie geometriche discrete primarie e doppie, prima di concentrarsi sulle simulazioni di flusso in canale a numeri di Reynolds che inducono turbolenza. Il capitolo 2 è incentrato sull'atomizzazione in un dominio in accelerazione. In un caso, un'instabilità iniziale di Kelvin-Helmholtz genera un campo di accelerazione, creando a sua volta un'instabilità di Rayleigh-Taylor che determina in ultima analisi le dimensioni delle gocce formate. Il capitolo 3 esplora studi numerici di tubi con contrazione improvvisa utilizzando OpenFOAM e si concentra sulla modellazione utile per motori e automobili.

I capitoli 4 e 5 studiano l'evaporazione di gocce soggette a perturbazioni ad alta frequenza, possibile causa di instabilità nei motori a iniezione. Il modello di Heidmann, che sostituisce le goccioline in movimento in una camera di combustione con una singola gocciolina alimentata in modo continuo, viene reso più complesso considerando il fenomeno del trasferimento di calore per conduzione finita. Infine, il capitolo 6 è dedicato allo studio della superficie della pala del rotore di una turbina eolica Savonius, considerando un flusso non stazionario e tridimensionale.