Parallelization of an immersed-boundary method with a direction splitting solver for time-dependent incompressible Navier-Stokes equation for fluid-structure interaction

In this work one wrote a program to solve the incompressible version of Navier-Stokes equation. This method is based on an algorithm that exploit the direction splitting to have a efficient solver. To this method is added an immersed boundary treatment for the surface. In this way more complex geometry than elementary ones can be solved. The aim is to performed a complete fluid-structure interaction computation, therefore computing the forces. Since the original algorithm is oriented likewise, the program is written for a parallel use. This helps reducing the time of the calculation and allows to use bigger domains.

In questo lavoro viene realizzato un programma che sfrutta un metodo di direction splitting della velocità per risolvere le equazioni di Navier-Stokes incomprimibili. Viene inserito all'interno un metodo di contorni immersi per gestire le superficie, in modo da poter trattare anche casi diversi da quelli di geometria elementare. L'idea è di arrivare a svolgere dei completi calcoli di interazione fluido struttura, procedendo quindi anche al calcolo delle forze sul corpo. Data la struttura molto favorevole del metodo numerico, il programma è stato scritto per un utilizzo in parallelo. In questo modo si possono ridurre molto i tempi di calcolo e gestire domini più grandi.