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| La mia tesi |
Come
detto, la mia tesi si occupa della realizzazione di un software per
la simulazione di una esplosione in un reattore tubolare.Si trattano
fiamme laminari in fase gassosa, il cui comportamento dinamico sarà
simulato numericamente attraverso gli approcci di Petrov-Galerkin.
Il modello matematico è costituito dalla forma generale delle
equazioni di Navier-Stokes, infatti si tratta di descrivere il comportamento
di un flusso viscoso, comprimibile ed instazionario di una miscela
di gas in presenza di reazioni chimiche.Una volta realizzato il software
si sono confrontati i risultati della simulazione con quelli di una
fiamma sperimentale, il confronto è rappresentato in figura.
Nella
parte destra della figura è rappresentata la fiamma numerica,
nella sinistra quella sperimentale.Si è potuto constatare la
nascita di un fronte di fiamma particolarmente frastagliato, detta
fiamma a tulipano; a questo punto si è avvertita l'esigenza
di analizzare la stabilità dei fronti di fiamma, per poter
in seguito stabilire da quali parametri dipende la maggiore o minore
irregolarità del fronte.L'importanza della forma del fronte
d'onda risiede nel fatto che quanto maggiore è la irregolarità
tanto maggiore è l'area occupata dal fronte e quindi è
tanto maggiore la superficie di interfaccia tra combustibile ed ossigeno,
ciò implca che tanto maggiore sarà la velocità
di combustione.Per analizzare la stabilità del fronte di fiamma,
si è utilizzato il metodo cosìddetto dell'Analisi in
frequenza, nel quale si scompone il segnale di partenza in un numero
n di segnali, di cui si determina l'ampiezza, attraverso l'impiego
delle trasformate di Fourier.Quindi ho realizzato un programma che
mi legge la traccia del fronte di reazione, quindi mi calcola la matrice
di Fourier ed infine mi valuta le ampiezze dei segnali ottenuti.Di
seguito ho riportato la soubroutine in Fortran 90, che dato il segnale
di partenza discretizzato su un numero N(che rappresenterà
il numero di segnali in cui si vuole scomporre il segnale di partenza),
valuta la matrice di Fourier discreta:
TRASFORMATA DI FOURIER DISCRETA
subroutine dft (A,N,E)
implicit none
integer :: N !numero di campioni
integer :: E !numero di campionature effettuate
integer :: i,j !indice di riga e di colonna della matrice
complex :: uim !unita' immaginaria
complex,dimension(0:1000,0:1000) :: A !matrice complessa
uim=(0,1)
do i=0, n-1
do j=0, n-1
A(i,j)=exp(-(2*3.14*uim*i*j)/n)
end do
end
E=N
end.
In seguito,
i risultati ottenuti sono stati manipolati , attraverso l' impiego
di un programma ad hoc, per presentarli in un formato leggibile dal
software Tecplot 7.5, in modo da poter visualizzare il risultato dell'analisi.Il
prossimo obiettivo è quello di poter estendere alla mia analisi
di stabilità numerica i risultati ottenuti dallo studio analitico
effettuato , su un modello meno complesso di quello da me adottato,
da Moshe Matalon e Jennifer McGreevy. |
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