VIV su un cilindro : analisi sperimentale e modellazione numerica

Il presente lavoro riguarda l’analisi del fenomeno di vortex induced vibration su un cilindro circolare oscillante caratterizzato da un elevato valore di mass-ratio, un basso valore di mass damping e un alto numero di Reynolds. Nel lavoro è stata effettuata una prima fase sperimentale condotta nella Galleria del Vento del Politecnico di Milano e successivamente una seconda fase in cui si è cercato di riprodurre il fenomeno per via numerica mediante l’uso del software di fluidodinamica computazionale StarCCM+®. Lo scopo principale del lavoro è stato indagare la modalità di distacco dei vortici per cercare di osservare la transizione tra la modalità di distacco 2S a quella 2P attraverso la regione di sincronizzazione. L’analisi sperimentale è stata condotta mediante l’uso della tecnica PSV estrapolando i campi di moto, vorticità e swirling strength per l’identificazione dei vortici. È stata osservata un estensione della modalità di distacco 2S lungo tutto il ramo initial anche dove sarebbe prevista una modalità 2P mentre è stata riscontrata la modalità 2P solamente nell’upper branch. Le simulazioni URANS hanno riprodotto i casi sperimentali analizzati. Inizialmente è stato validato il codice riproponendo un analisi di VIV presente in letteratura e in seguito è stata condotta la medesima campagna sperimentale ma per via numerica. I risultati si sono mostrati in accordo con le prove sperimentali sia per la risposta in ampiezza del cilindro sia per le modalità di distacco di vortici osservate.