DALMINE
Dati Generali
Periodo di attività
Syllabus
Obiettivi Formativi
Al termine del corso la studentessa e lo studente possiederanno una buona padronanza dei metodi e delle tecniche proprie dell’analisi fluidodinamica applicata alla dispersione degli inquinanti in ambito ambientale e industriale. In particolare, saranno in grado di:
- classificare i principali fenomeni di trasporto di massa ed energia, distinguendo tra sistemi monofase, multicomponente e multifase, con particolare attenzione agli effetti della turbolenza sulla dispersione, sul mescolamento e sul trasporto scalare;
- descrivere con adeguata proprietà di linguaggio i fondamenti teorici relativi alle equazioni di bilancio di massa, quantità di moto, energia e trasporto scalare, e ai modelli di turbolenza (RANS, LES, DNS);
- individuare per problemi reali la modellistica più appropriata, distinguendo tra approcci analitici semplificati e approcci numerici basati su metodi di fluidodinamica computazionale;
- impostare e condurre analisi numeriche di base, comprendendo e giustificando le scelte relative alla rappresentazione del dominio, alla discretizzazione spaziale e temporale, alla selezione dei modelli fisici e alle condizioni al contorno;
- analizzare e interpretare criticamente i risultati delle simulazioni, confrontandoli con modelli teorici o correlazioni semplificate, riconoscendo limiti e potenzialità degli strumenti utilizzati;
- presentare i risultati di un’analisi fluidodinamica ambientale in modo strutturato e tecnico, anche in relazione a contesti impiantistici energetici e chimici.
Prerequisiti
Solida conoscenza della fluidodinamica, della fisica e dell'analisi matematica.
Metodi didattici
Il corso combina lezioni frontali e attività pratiche di simulazione per integrare teoria e applicazione. In particolare:
- Lezioni frontali per introdurre concetti teorici, modelli di dispersione e principi di fluidodinamica.
- Esercitazioni guidate con software di simulazione fluidodinamica (CFD) per applicare i modelli numerici a casi rappresentativi, analizzare risultati e confrontarli con modelli semplificati.
- Attività progettuale a piccoli gruppi, con sviluppo di un caso reale, dall’identificazione del fenomeno alla valutazione dei risultati, utilizzando strumenti di simulazione.
L’approccio didattico mira a fornire allo studente competenze operative e capacità di analisi critica dei fenomeni di dispersione e trasporto nel contesto ambientale e industriale.
Verifica Apprendimento
Il presente syllabus si riferisce al modulo di Fluidodinamica ambientale e dispersione degli inquinanti. L’esame complessivo dell’insegnamento è articolato in due moduli: Chimica degli inquinanti ambientali e metodi di analisi + Fluidodinamica ambientale e dispersione degli inquinanti. Ciascun modulo prevede una propria modalità di verifica del profitto e una propria valutazione. L’esame complessivo è considerato superato solo quando entrambi i moduli, considerati singolarmente, risultano superati. La valutazione finale dell’insegnamento è pari alla media aritmetica delle valutazioni conseguite nei due moduli.
L’esame consiste in una prova orale (della durata di circa 45-60 minuti) la cui valutazione sarà espressa in trentesimi e che prevede:
- l’esposizione del progetto sviluppato durante il corso (fino a 15 punti);
- l’esposizione e discussione di un argomento (tra quelli del programma) a scelta del candidato (fino a 9 punti);
- una o due domande poste dal docente sugli argomenti teorici trattati nel corso (fino a 6 punti).
Contenuti
Il corso fornisce le basi teoriche e le applicazioni pratiche della fluidodinamica ambientale e della dispersione degli inquinanti. Comprende:
- Tassonomia dei fenomeni: sistemi monofase, multicomponente, multifase, con scambio di fase, principali sorgenti e scale caratterizzanti.
- Richiami di fluidodinamica e trasporto scalare: equazioni di continuità e quantità di moto, trasporto di massa ed energia, diffusione molecolare e turbolenta, boundary layer, turbolenza.
- Modelli: multifase euleriano, multifase lagrangiano, volume of fluid, Reynolds averaged Navier Stokes simulation, Large Eddy simulation, Direct numerical simulation.
- Casi applicativi: emissioni atmosferiche, dispersione di aerosol, evaporazione, miscelazione, trasporto in reti industriali.
- Progetto finale: applicazione autonoma delle conoscenze acquisite su un caso reale, dall’identificazione del fenomeno all’analisi dei risultati.
Il corso integra teoria, modellistica e applicazioni pratiche, fornendo strumenti per analizzare fenomeni di dispersione ambientale e industriale in maniera completa.