Documento completo qui
Alessandro Borroni
In questo lavoro si è cercato di far luce sulla fisica alla base della tecnica di riduzione di attrito turbolento conosciuta come parete oscillante. Il fenomeno fisico interessato in questa analisi è noto in letteratura come shear sheltering: tale meccanismo è stato, per ora, studiato analiticamente soltanto in strati limite laminari e sembrerebbe essere alla base della permeabilità di questi ultimi da parte di determinate fluttuazioni presenti nella regione esterna.
Lo studio prevede un confronto tra statistiche calcolate in un flusso turbolento confinato tra due pareti infinite e un analogo flusso in cui viene imposto un'oscillazione trasversale della parete per ortenere riduzione di attrito turbolento. Il calcolo di tali statistiche, svolto in ambiente Python, sfrutta i campi di velocità disponibili tramite un database prodotto con Direct Numerical Simulation. Le simulazioni DNS sono state svolte imponendo un gradiente di pressione costante (CPG) tale da portare, in entrambi i casi, ad avere un Reτ ≈ 200.
I risultati mostrano come lo shear sheltering, per come definito in letteratura, non sembra manifestarsi. L’effetto dello shear trasvesale a parete è, tuttavia, indubbio e sembra essere responsabile della decorrelazione delle strutture turbolente più che alla selezione di determinati modi; a tal fine, si è cercato di quantificare tale decorrelazione tramite quanto utilizzato in letteratura da uno dei padri del concetto di shear sheltering.