STUDIO DI SCHEMI NUMERICI IMPLICITI, PRECONDIZIONATI E DI ORDINE ELEVATO PER FLUSSI BAROTROPICI

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La presente tesi è parte di una attività di ricerca volta allo sviluppo di un solutore numerico per flussi cavitanti. Il fenomeno della cavitazione riguarda la formazione di bolle di vapore all’interno di un liquido in movimento. Nel presente lavoro, per tenere conto del fenomeno della cavitazione, si è utilizzato un modello di fluido omogeneo equivalente.Questo fa sì che durante il moto si manifestino forti variazioni delle variabili di stato come pressione e densità. Tutto ciò comporta che solutori numerici pensati per questo ambito debbano essere in grado di far fronte a condizioni di flusso notevolmente differenti. Nel presente lavoro, partendo da uno schema numerico preesistente, sono state introdotte delle modifiche dello stesso e si sono validate con problemi classici della fluidodinamica numerica. In particolare, si è passati da un codice accurato al primo ordine ad un codice accurato al secondo ordine e si discute di come questa operazione possa richiedere comunque un basso costo computazionale.È stato inoltre introdotto un nuovo metodo di avanzamento temporale non lineare, al fine di valutare i vantaggi e i limiti di quelli lineari già presenti. Inoltre, è stato condotto uno studio sulle tecniche di precondizionamento utilizzate per codici comprimibili nel caso debbano simulare flussi incomprimibili. Si sono evidenziati alcuni problemi incontrati nel loro utilizzo e una possibile strategia di soluzione.