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pubblicazioni - Articolo ISI

SPH modelling of hydrodynamic lubrication: laminar fluidflow-structure interaction with no-slip conditions for slider bearings

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SPH modelling of hydrodynamic lubrication: laminar fluidflow-structure interaction with no-slip conditions for slider bearings

Questo studio permette al codice SPHERA di trattare la lubrificazione idrodinamica e lo migliora per altri notevoli campi di applicazione che riguardano le interazioni fluido-struttura (e.g., corpi solidi trasportati da inondazioni e frane; frane in roccia). SPHERA è sviluppato e distribuito su github.com.

Il codice FOSS CFD-SPH SPHERA v.9.0.0 (RSE SpA) è stato migliorato per trattare interazioni “fluido – corpo solido” in condizioni di “no-slip” in regime di moto laminare, per simulare la lubrificazione idrodinamica. Il codice è stato validato su un cuscinetto a scorrimento uniforme (i.e., a spessore liquido costante) e un cuscinetto a scorrimento lineare (i.e., a spessore variabile con legge lineare lungo la direzione principale di moto). Le validazioni si riferiscono a confronti con soluzioni analitiche, qui generalizzate per considerare condizioni di Dirichlet qualsiasi.  Questo studio permette inoltre una prima validazione del codice per le interazioni “fluido – frontiera fissa” in condizioni di “no-slip”. Si evidenziano alcune caratteristiche distintive rispetto alla maggior parte dei modelli rappresentativi dello stato dell’arte (codici 2D basati sull’equazione di Reynolds per film liquidi): (1) formulazione 3D di tutti i termini delle equazioni di Navier-Stokes per fluidi incomprimibili a viscosità uniforme; (2) validazione su grandezze locali e globali (profili di pressione e velocità; capacità portante); (3) possibilità di simulare qualsiasi topologia 3D. Questo studio mostra anche i vantaggi dell’utilizzo di un codice CFD-SPH nel simulare gli effetti 3D e inerziali in prossimità dei bordi del cuscinetto, e apre nuove direzioni di ricerca oltre i limiti dei codici per la lubrificazione idrodinamica basati sull’equazione di Reynolds per film liquidi. Questo studio permette a SPHERA di trattare la lubrificazione idrodinamica e migliora il codice per altri notevoli campi di applicazione che coinvolgono le interazioni fluido-struttura (e.g., corpi solidi trasportati da inondazioni e frane; frane in roccia). SPHERA è sviluppato e distribuito su un archivio digitale pubblico della piattaforma github.com.

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