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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA CHIMICA E DEI PROCESSI INDUSTRIALI
Insegnamento
FLUID DYNAMICS SIMULATION - SIMULAZIONE FLUIDODINAMICA
INO2043210, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2019/20

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
INGEGNERIA CHIMICA E DEI PROCESSI INDUSTRIALI
IN0530, ordinamento 2012/13, A.A. 2019/20
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese FLUID DYNAMICS SIMULATION
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile FABRIZIO BEZZO ING-IND/25

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria chimica ING-IND/25 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 6.0 48 102.0

Calendario
Inizio attività didattiche 02/03/2020
Fine attività didattiche 12/06/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2012

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
8 A.A. 2019/2020 01/10/2019 30/11/2020 BEZZO FABRIZIO (Presidente)
SANTOMASO ANDREA CLAUDIO (Membro Effettivo)
BAROLO MASSIMILIANO (Supplente)
BERTUCCO ALBERTO (Supplente)
MASCHIO GIUSEPPE (Supplente)
SPILIMBERGO SARA (Supplente)
VIANELLO CHIARA (Supplente)
7 A.A. 2018/19 01/10/2018 30/11/2019 BEZZO FABRIZIO (Presidente)
SANTOMASO ANDREA CLAUDIO (Membro Effettivo)
BAROLO MASSIMILIANO (Supplente)
BERTUCCO ALBERTO (Supplente)
CIMETTA ELISA (Supplente)
FACCO PIERANTONIO (Supplente)
GIOMO MONICA (Supplente)
MASCHIO GIUSEPPE (Supplente)
SPILIMBERGO SARA (Supplente)
STRUMENDO MATTEO (Supplente)
VIANELLO CHIARA (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Nessuno
Conoscenze e abilita' da acquisire: Conoscenza dei modelli fisici e degli aspetti numerici alla base della fluidodinamica computazionale (CFD), anche nel caso di sistemi multifase e reattivi. Metodi per la simulazione e progettazione fluidodinamica di apparecchiature nell’industria di processo tramite l’uso di software commerciale. Capacità di analizzare, progettare ed effettuare lo scale-up di apparecchiature per il mescolamento di fluidi omogenei o multifase.
Modalita' di esame: Prova scritta (85% del voto finale) ed esercitazioni autonome (15%).
La prova scritta, attraverso un esercizio numerico e alcune domande teoriche a risposta aperta, avrà come obiettivo quello di valutare:
a. le capacità acquisite nel dimensionamento e verifica di un'apparecchiatura per il mescolamento
b. la conoscenza di modelli e la loro possibilità di applicazione per la descrizione dei fenomeni turbolenti, di flussi multifase e reattivi
c. la conoscenza dei metodi numerici applicati alla fluidodinamica computazionale
Le esercitazione autonome serviranno a valutare la capacità di utilizzare in modo critico un software commerciale di fluidodinamica computazionale.
Criteri di valutazione: Valutazione della conoscenza degli argomenti affrontati a lezione e verifica delle capacità di dimensionare apparecchiature per il mescolamento.
Contenuti: FLUIDODINAMICA COMPUTAZIONALE E MODELLI PER FLUSSI TURBOLENTI (9 ore): Equazioni di Navier-Stokes. Descrizione statistica della turbolenza. Modelli per la descrizione dei flussi turbolenti nella fluidodinamica computazionale: modelli a due equazioni; cenni ai modelli LES (large eddy simulation).
LA SOLUZIONE DEI MODELLI FLUIDODINAMICI (5 ORE): Il metodo ai volumi finiti: flussi stazionari e dinamici. Scelta dei metodi di soluzione nei software commerciali. Cenni su criteri per la costruzione della griglia di calcolo.
FLUSSI MULTIFASE (4 ORE): Analisi del grado di interazione tra le fasi (uso di numeri adimensionali). Modellazione secondo approcci euleriano-lagrangiano ed euleriano-euleriano. Cenni alla modellazione dei sistemi multifase con bilanci di popolazione.
FLUSSI REATTIVI (6 ORE): Approccio multiscala al mescolamento nei sistemi turbolenti. Interazione tra fenomeni reattivi e mescolamento. I modelli per sistemi reattivi nella fluidodinamica computazionale: modelli a velocità di reazione finita, modelli di equilibrio, modelli flamelet.
UTILIZZO DI SOFTWARE COMMERCIALE DI SIMULAZIONE E PROGETTAZIONE (10 ore): laboratorio di calcolo per analisi di sistemi omogenei, multifase e reattivi. Uso del CFD nell'industria di processo.
PROGETTAZIONE DI SISTEMI DI AGITAZIONE (14 ore): Particolari costruttivi dei reattori agitati. Mescolamento in sistemi omogenei: criteri per il dimensionamento e lo scale-up di apparecchiature. Sistemi multifase: mescolamento liquido-solido e liquido-gas. Criteri di progettazione per trasporto di materia tra le fasi. Criteri di progettazione per sistemi reattivi. Mescolamento statico nelle tubazioni: criteri per il dimensionamento e la scelta delle apparecchiature.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni teoriche d'aula. Esercitazioni numeriche e al calcolatore.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:
Testi di riferimento:
  • H.K. Versteeg, W. Malalasekera, An introduction to computational fluid dynamics. The finite volume method.. --: Pearson - Prentice Hall, 2007. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Laboratory
  • Problem based learning
  • Case study
  • Working in group
  • Questioning
  • Utilizzo di video disponibili online o realizzati
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)
  • Kaltura (ripresa del desktop, caricamento di files su MyMedia Unipd)

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Industria, innovazione e infrastrutture