Analisi della convezione naturale in una parete porosa saturata da un fluido: effetto delle partizioni interne

Il presente lavoro di tesi si pone come obiettivo l’analisi di un problema termofluidodinamico all’interno dei materiali porosi. La crescente diffusione di materiali innovativi, quali schiume metalliche e matrici ceramiche, ha reso infatti prioritario lo sviluppo di modelli matematici rigorosi per descrivere i fenomeni di scambio termico al loro interno. In particolare è stato utilizzato come modello di riferimento il modello di flusso di Darcy. L’analisi ha messo in luce la complessità dei fenomeni indagati, evidenziando il ruolo determinante dei parametri geometrici del mezzo e del numero di Rayleigh sulla loro evoluzione. In primo luogo, sono state discusse le ipotesi di studio e presentate le equazioni di riferimento che governano il problema, risolte numericamente attraverso il software Mathematica. Il dominio analizzato è costituito da una cavità quadrata soggetta ad un gradiente di temperatura orizzontale. Successivamente sono stati analizzati i risultati ottenuti evidenziando le relazioni con i parametri di simulazione. In conclusione, il lavoro svolto offre una caratterizzazione quantitativa dei fenomeni di scambio termico all’interno di materiali porosi, suffragata dalla risoluzione numerica di un caso studio di riferimento e dall’analisi dei risultati ottenuti.