La rubrica FOCUS – Research to Business, nata dalla collaborazione tra la Fondazione UniSMART e il DII Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università degli Studi di Padova, promuove la ricerca universitaria ad alto contenuto innovativo per trasferirla al mondo aziendale.

Il settimo Focus si concentra sul URANOS, un solutore CFD avanzato che si basa su moderne strategie di discretizzazione ad alta fedeltà e ad alta risoluzione per la descrizione accurata di flussi comprimibili. Il solutore fornisce diverse implementazioni di schemi convettivi, un metodo all’avanguardia per il trattamento dei termini viscosi e tre diversi framework di modellistica della turbolenza (DNS, LES e un innovativo approccio WMLES), il tutto reso estremamente efficiente dalla capacità di utilizzare schede grafiche (GPU).

Al fine di sfruttare le schede grafiche per massimizzare l’efficienza nel calcolo, URANOS sfrutta le librerie OpenACC ed è esso stesso un solutore del tutto open-source rilasciato con licenza BSD 2.0. Perciò URANOS rappresenta una piattaforma semplice ed efficiente di ingegneria avanzata in grado di sfruttare in modo efficiente le più moderne architetture di elaborazione dati e fornire informazioni preziose circa le performance fluidodinamiche di dispositivi ingegneristici anche complessi.

Questa tecnologia presenta i seguenti vantaggi:

• URANOS, utilizzando mesh Cartesiane non-uniformi, garantisce un buon compromesso tra efficienza di calcolo e flessibilità. In particolare, tale struttura semplifica notevolmente le fasi di pre/post-processing delle simulazioni CFD nonchè si accoppia perfettamente con le potenzialità fornite dalle più recenti tecnologie di calcolo su scheda grafica (GPU).
• URANOS, inoltre, garantisce all’utente la possibilità di scegliere tra un’ampia gamma di schemi numerici tra i più accurati disponibili in letteratura, rendendo possibile affrontare simulazioni CFD in campo LES in un ampio range di numeri di Mach e Reynolds.
• Infine, il solutore, prevede una particolare tecnica numerica per il trattamento della turbolenza di parete che consente di ridurre notevolmente il costo computazionale delle simulazioni pur rimanendo nel tracciato LES e in un framework puramente “scale-resolved”.

Il gruppo di ricerca che si è occupato della materia è COMETES – UniPD composto da Francesco De Vanna, Filippo Avanzi e Ernesto Benini.
L’attività di ricerca è stata svolta in collaborazione con Michele Cogo, Simone Sandrin, Matt Bettencourt, Francesco Picano e Giacomo Baldan.

È qui possibile scaricare l’applicativo distribuito OpenSource.

TRL: 4/5