Abbiamo sviluppato una galleria del vento didattica basata su un modello semplificato di Computational Fluid Dynamics per fluidi incomprimibili, pensata per scopi educativi ed esplorativi.
Il solutore impone la conservazione della massa e l’equilibrio della quantità di moto:
- ∇·u = 0
- ∂u/∂t + (u·∇)u = −∇p/ρ + ∇·[(ν+νₜ)∇u
Le seguenti ipotesi di modellazione e numeriche sono adottate:
- Griglia uniforme sfalsata (velocità memorizzate sulle facce delle celle; pressione nei centri delle celle);
- Integrazione nel tempo esplicita;
- Metodo di proiezione della pressione con solutori iterativi dell’equazione di Poisson: Gauss–Seidel sovrarilassato (modalità CPU) e Jacobi o Gauss–Seidel black–red (modalità GPU);
- Avvezione semi-lagrangiana;
- Viscosità laminare con modello LES di Smagorinsky locale semplificato (la viscosità turbolenta è calcolata localmente a partire dal tensore di deformazione).
Di seguito, un esempio