DNS del flusso oscillante su una parete scabra

In this paper the flow field generated by a longitudinal pressure gradient which oscillates periodically above a rough wall has been studied. Direct numerical simulations of the Navier-Stokes equation have been performed for different values of the Reynolds number, keeping the geometry of the wall fixed. In order to force the boundary condition on the rough wall, the “immersed boundaries” tecnique (Fadlun et al., 2001) has been adopted. The numerical method has been tested and the results have been compared with experimental data. The obtained results concern the flow field and the coherent vortex structures. Moreover the spatial and the temporal distribution of the stresses on the bed is described.

Nel presente lavoro si affronta lo studio del campo di moto di un fluido che oscilla al di sopra di una parete scabra. Sono state effettuate delle simulazioni numeriche dirette delle equazioni di Navier-Stokes con l’ausilio della tecnica dei “contorni immersi” (Fadlun et al., 2001) per imporre le condizioni al contorno sulla parete. Il metodo numerico è stato ampiamente testato e sono stati effettuati confronti con risultati sperimentali. I risultati delle simulazioni numeriche effettuate hanno consentito un’indagine approfondita del campo di moto e in particolare della dinamica delle strutture vorticose coerenti. E’ stata inoltre analizzata la distribuzione spaziale e temporale delle tensioni scambiate tra il fluido e la parete. Mantenendo fissa la geometria della parete sono state effettuate simulazioni per diversi valori del numero di Reynolds.