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Obiettivo principale della tesi e' il confronto fluidodinamico, mai effettuato sino ad oggi, tra risultati di simulazioni RANS e LES delle cavita' nasali dello stesso paziente. Inoltre vengono considerati altri aspetti metodologici, quali la scelta delle condizioni al contorno e del tipo di schema numerico. Questo studio fa parte di un progetto piu' ampio, denominato OpenNOSE, condotto in collaborazione con il gruppo di otorinolaringoiatria della A.O. San Paolo di Milano e con Universita' degli Studi di Milano, il cui fine di lungo termine e' quello di produrre uno strumento affidabile, open-source e patient-specific, capace di affiancare i chirurghi negli interventi alle cavita' nasali, utile a ridurre tempi, costi ed effetti collaterali sui pazienti.
Il lavoro si basa sulla ricostruzione anatomica completa delle cavita' nasali del paziente, comprensiva di tutti i seni paranasali, sulla base di una scansione CT accuratamente selezionata. Sulla stessa anatomia e' in corso di allestimento una prova sperimentale, prima nel suo genere, che consentira' la validazione dei risultati numerici ottenuti.
Sono state condotte delle simulazioni RANS stazionarie e LES, sia in inspirazione che in espirazione, con diverse condizioni al contorno e con utilizzo di schemi numerici del primo e del secondo ordine. Lo studio ha evidenziato, ad una portata intorno ai 20 l/min, una corrente laminare nella maggior parte del dominio. In inspirazione si registra turbolenza nella regione della nasofaringe e della orofaringe, al di sotto della strizione della epiglottide, mentre in espirazione a queste regioni si aggiunge la zona vorticosa al di sotto delle narici dalle quali il flusso viene immesso nello ambiente esterno.
Queste considerazioni sono valide per simulazioni sia RANS che LES, ma le differenze quantitative tra i due metodi sono significative. Un confronto tra condizioni al contorno gia' disponibili in OpenFOAM, di cui una abbinata a un solutore modificato ad hoc, ha portato alla scelta di imporre nella patch di inlet/outlet una pressione totale o, in alternativa, una velocita' uniforme. Per quanto riguarda gli schemi numerici utilizzati, gli schemi al secondo ordine per i termini convettivi hanno mostrato importanti differenze rispetto agli schemi al primo ordine di accuratezza.