Evoluzione di fluidi bifase e di fenomeni diffusivi attraverso la tecnica SPH

Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) is a particle lagrangian meshless model to simulate hydrodynamics phenome¬na. In the paper the general features of the SPH model are introduced, showing the basic equations and the computational strategies. The SPH technique is applied to model the evolution dynamics of pollutant and air in a water tank, considering appropriate continuity and momentum equations far two-phase flows having high density differences. The field concentration induced by an input of contaminant in water is evaluated by a lagrangian form of the diffusion equation. 2D numerical tests deal with to the evolution of a bubble of pollutant and air in water and the evaluation of the concentration induced by diffusion phenomena for two-phase flows having same densities. Comparisons between numerical results and analytical solutions show the capabilities of the proposed models in simulating two-phase flows and environmental hydraulic phenomena.

Smoothed Partkle Hydrodynomics (SPH) è un modello lagrangiano particellare meshless utilizzato per lo simulazione di sistemi fluidodinamici. Nell'articolo sono introdotte le principali caratteristiche del modello, illustrando le equazioni base e le strategie numeriche adottate. La tecnica SPH è stata applicata ai fini della modellazione della dinamico evolutiva indotta dall'immissione di contaminanti e d'aria in un serbatoio d'acqua, attraverso un'opportuna modifica delle equazioni del moto e di continuità per fluidi bifase ad elevata differenza di densità. Lo valutazione del campo di con-centrazione indotto dall'immissione di un contaminante in acqua è stata definito attraverso uno riscrittura in forma lagrangiano dell'equazione di diffusione. I test numerici 2D sono relativi all'evoluzione di una bolla di contaminate e d'aria in acqua e allo valutazione dello concentrazione indotta da fluidi bifase od uguale densità per effetto della dif¬fusione fickiana. I confronti fra risultati numerici e soluzioni analitiche dei Fenomeni analizzati mostrano le potenzialità dei modelli proposti nella simulazione di fenomeni relativi alla dinamica di fluidi bifase e alle sue applicazioni nel campo dell'idraulica ambientale.