Cos’è la CFD

di Andrea Mancini e Daniele Peri Cos'è la CFD? È possibile spiegarlo senza diventare incomprensibili ai più? Ci potremmo provare affidandoci all’ormai onnipresente Wikipedia dove si legge che la “fluidodinamica computazionale o numerica (brevemente detta CFD, Computational Fluid Dynamics in inglese) è un metodo che utilizza l’analisi numerica e algoritmi per risolvere e analizzare i problemi di fluidodinamica mediante l’utilizzo del computer”. Per poi addentrarsi subito in spiegazioni per addetti ai lavori. No, Wikipedia non ci può aiutare, almeno questa volta. Proviamo da soli. La CFD altro non è che l’applicazione di equazioni matematiche, più o meno complesse, che descrivono il moto dei fluidi e le loro eventuali trasformazioni. Tipicamente, nel caso di un’imbarcazione, si considera il volume di fluido che la circonda: tale volume (detto “volume di controllo”) deve essere sufficientemente ampio il modo che, in corrispondenza dei bordi, gli effetti legati alla presenza della carena si possano considerare assenti, almeno in termini quantitativi. Detta così potrebbe sembrare semplice, ma c’è un problema.Le condizioni del fluido (velocità, direzione, pressione, temperatura, densità ecc.) in questo volume non sono costanti, ma variano da punto a punto, anche in modo significativo. E, spesso, anche istante per istante. Infatti, le condizioni del fluido spesso non sono stazionarie, ma variano nel tempo anche se il moto della carena è stazionario o, come si dice in fisica, è un moto uniforme. Parliamo in questo caso di flussi non stazionari, come possono essere i vortici che in navigazione si staccano a poppa che ognuno di noi ha modo di osservare.

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