Analisi tramite tecniche di omogeneizzazione di riblets longitudinali e sinusoidali

Abstract

La presente tesi si inserisce nell'ambito di ricerca riguardante le tecniche di riduzione dell’attrito superficiale nel regime viscoso. La trattazione esplora il potenziale delle riblets longitudinali e sinusoidali in questo ambito. L'attenzione e l'osservazione degli effetti delle riblets sulla turbolenza vede le sue radici nel mondo animale e vegetale, partendo dal modello biomimetico della pelle degli squali. Sono state analizzate le performance delle riblets attraverso un approccio integrato che combina modellazione teorica e simulazioni numeriche. E\' stata posta particolare attenzione all’impatto della variazione della geometria del dominio fluido sui risultati. Le simulazioni sono state effettuate al variare dell'altezza del dominio per le riblets longitudinali e al variare della lunghezza d'onda per quelle sinusoidali. Questa tesi si propone di contribuire all’avanzamento delle conoscenze in questo campo, fornendo le basi per futuri sviluppi e ulteriori ottimizzazioni delle superfici microstrutturate.

This thesis is part of the research on surface friction reduction techniques in the viscous regime. The paper explores the potential of longitudinal and sinusoidal riblets in this context. The attention and observation of the effects of riblets on turbulence has its roots in the animal and plant world, starting from the biomimetic model of shark skin. The performance of riblets has been analyzed through an integrated approach that combines theoretical modeling and numerical simulations. Particular attention has been paid to the impact of the variation of the geometry of the fluid domain on the results. Simulations have been performed by varying the height of the domain for longitudinal riblets and by varying the wavelength for sinusoidal ones. This thesis aims to contribute to the advancement of knowledge in this field, providing the basis for future developments and further optimizations of microstructured surfaces.