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Come abbiamo già accennato nel precedente articolo, una descrizione della turbolenza basata su un approccio computazionale che tenta di descrivere completamente il moto di ogni particella è impensabile e quindi ci si limita ad osservare il suo effetto sulle proprietà del moto medio. In questa sezione si mostrerà l'effetto delle fluttuazioni delle proprietà del flusso sulle equazioni fondamentali della fluidodinamica.

Data una proprietà Φ(t) del flusso che varia nel tempo si definisce media la funzione

Con il rilascio dell'ultima versione di OpenFOAM si è presentato anche il programma che si occupa della realizzazione di mesh più complessi di quanto era possibile fare fino ad ora utilizzando l'utility interna blockMesh.

Fino ad ora chi voleva realizzare modelli complessi doveva ricorre ad applicativi esterni per la realizzazione della griglia di calcolo, e successivamente usare le diverse utility per importare queste griglie nei diversi casi di OpenFOAM. Con il rilascio di OpenFOAM 1.5 e del programma snappyHexMesh questo non è più necessario, e possibile realizzare griglie di calcolo partendo direttamente da un stl.

In questa prima parte vedremo come utilizzare Blender per importare un modello e ridimensionarlo e spostarlo in modo che sia utilizzabile.

Il numero di Reynolds (Re) di un flusso da una misura dell'importanza delle forze di inerzia rispetto a quelle viscose.
L'esperienza ha mostrato che per valori di Re inferiori a una soglia detta numero di Reynolds critico il flusso risulta dolce e piani adiacenti di fluido scorrono uno sull'altro in modo ordinato. In questa situazione si dice che il flusso è in regime laminare.

In questo articolo vedremo come è possibile ottimizzare le prestazioni per il calcolo di una semplice geometria utilizzando delle griglie appropriate ed in particolare come varia la velocità di calcolo per griglie costituite da triangoli o quadrangoli, oltre che in base alla densità della griglia di calcolo. Come dominio si è utilizzato quello rappresentato nella seguente figura (le dimensioni sono indicate in metri):

Riprendiamo il modello realizzato nello scorso articolo, dove abbiamo un condotto cilindrico che confluisce all'interno di una camera rettangolare; a sua volta il fluido fuoriesce da essa tramite una condotta a sezione rettangolare e di dimensioni variabili.

Per realizzare un modello di cui poter effettuare una simulazione CFD si possono utilizzare molti programmi sia open source che closed source. Fra tutti quelli disponibili soffermeremo un pò la nostra attenzione sul programma gmsh, che potete installare da sorgente o tramite un semplice sudo apt-get install gmsh se utilizzate un sistema operativo Linux; ne esistno anche la versione per Mac e Microsoft Windows.

Iniziamo a capire consa è OpenFOAM per vedere se ciò è proprio quello di cui necessitiamo. Innanzitutto è un software di simulazione fluidodinamica rilasciato con licenza GPL scritto in C++, ma non è solo questo, bensi un completo framework che permette di realizzare applicazioni per l''analisi FEM o CFD o comunque per la risoluzioni di PDE per via numerica.

Realizziamo un esempio sull'utilizzo di OpenFOAM per l''analisi della dinamica di un fluido all''interno di una condotta. Ogni nuovo caso da analizzare deve essere inserito in una nuova directory realizzata appositamente, in cui saranno inseriti tutti i parametri per la simulazione.

Questa è una prima introduzione necessarie a chi si avvicina per la prima volta alla modellazione di Fuel Cell, si tratta di alcune notizie estratte da diversi articoli pubblicati nell'ultimo decennio, la fonte principale delle notizie riportate è stato Fundamental Models for Fuel Cell Engineering di Chao-Yang Wang che potete leggere in versione integrale sul Chem. Rev. 2004, 104 pagine 4727-4766.

Dato il recente rilascio di OpenFOAM nella versione 1.5 proviamo a installarlo sul nostro PC per analizzare i miglioramenti apportati a questa nuova versione del software. I passaggi da effetuare sono piuttosto simili a quelli che abbiamo già effettuato per l''installazione della 1.4.1, come indicato nel precedente articolo.