Analisi dell’effetto di una scabrezza irregolare sulle strutture turbolente.

Nella presente memoria sono analizzati gli effetti di una scabrezza di parete irregolare sul campo di moto turbolento che si sviluppa all’interno di un canale, adottando le tecniche di Large Eddy Simulation (LES). Sia la parete inferiore che quella superiore del canale sono corrugate attraverso la sovrapposizione di funzioni sinusoidali aventi ampiezza casuale e lunghezze d’onda crescenti, analizzando diverse geometrie irregolari aventi stessa forma e altezza media crescente. I risultati hanno evidenziato che l’aumento della scabrezza produce una progressiva riduzione della velocità media. All’aumentare dell’altezza media delle oscillazioni di parete le componenti v e w dell’intensità turbolenta aumentano, mentre l’intensità turbolenta della componete u di velocità si riduce, mostrando una tendenza all’isotropizzazione, confermata dall’analisi della mappa degli invarianti del tensore anisotropo degli sforzi di Reynolds. Gli effetti della scabrezza sono confinati prevalentemente in una regione prossima alla parete, mentre la regione più esterna non subisce variazioni. Sebbene molti risultati ottenuti siano consistenti con quelli osservati per scabrezze regolari, l’analisi delle strutture turbolente evidenzia che localmente la turbolenza è fortemente influenzata dalla irregolarità della parete, che distrugge il comportamento delle strutture coerenti in maniera selettiva, consistentemente con i picchi di massima altezza della scabrezza.