Moto vorticoso di tumbling in un modello di camera di combustione

Come già accennato in precedenza il codice CFD risolve le equazioni di conservazione, più eventuali altre equazioni scalari, quelle legate al modello di turbolenza, utilizzando la tecnica dei volumi finiti. I passi di tale metodo sono i seguenti:
- il dominio di calcolo viene discretizzato mediante la costruzione di una griglia;
- ad ogni centro cella vengono associate le relative caratteristiche termo fluidodinamiche, quali la pressione, velocità, la viscosità turbolenta, la temperatura, che risolvono le incognite del problema discreto;
- vengono integrate le equazioni sui singoli volumi per costruire le equazioni algebriche, come descritto nei paragrafi 3.4.1 e 3.4.2.

Per la risoluzione ultima del sistema di equazioni che governano il flusso, è possibile scegliere fra i due metodi:
- segregated solver
- coupled solver
Nel metodo segregated, ogni singola equazione scalare (continuità, trasporto delle tre componenti della quantità di moto ed energia) è risolta separatamente e in successione.
Nel metodo coupled sono risolte simultaneamente. Per le ulteriori equazioni di conservazione introdotte dai parametri scalari aggiuntivi si procede per entrambi i metodi sequenzialmente.
In questo lavoro di tesi si è utilizzato un Pressure-Based Segregated Algorithm; con delle iterazioni si è tentato di convergere verso la soluzione esatta. Ciascuna iterazione è costituita dai seguenti passi:
• le tre equazioni scalari della quantità di moto vengono risolte, una per volta, utilizzando i valori correnti della pressione e dei flussi di massa attraverso le facce dei volumi di controllo, per poter aggiornare il campo di velocità del dominio computazionale;
• dato che il campo di velocità aggiornato potrebbe non soddisfare localmente l’equazione di conservazione della massa, viene introdotto una equazione di Poisson per correggere il campo delle pressioni, e quindi quello delle velocità;
• vengono risolte le equazioni degli scalari, turbolenza ed energia, usando valori delle variabili calcolate nella precedente iterazione;
• si procede infine alla verifica di opportuni criteri di convergenza.
Tale processo viene ripetuto finché tutti i criteri di convergenza risultino soddisfatti, ovvero fino al termine del numero massimo di iterazioni previsto. [...]