Smoothed Particle Hydrodynamics method and flow dynamics: the case of lava numerical modeling and simulation
type: CreativeWork
description: Lo Smoothed Particle Hydrodynamics è un metodo Lagrangiano mesh-free che sta riscuotendo interesse nel campo della fluidodinamica computazionale. Grazie alla sua natura, il metodo SPH è in grado di gestire fluidi complessi caratterizzati da reolgie non-Newtoniane, superfici libere, dipendenze dalla temperatura, transizioni di fase, grandi deformazioni, e così via. Il metodo SPH è caratterizzato da una natura intrinsecamente parallela, che ne rende possibile l'esecuzione su hardware per il calcolo parallelo ad alte prestazioni, come ad esempio le moderne schede grafiche (GPU), ottenendo così tempi di simulazione vantaggiosi. In questa tesi lavoreremo su GPUSPH, un'implementazione su GPU del metodo SPH. Studieremo la simulazione di un fluido molto complesso: la lava. La combinazione di superficie libera, topografia naturale, transizioni di fase e la formazione di strutture come argini e tunnel, rende la modellazione e la simulazione della lava un aspetto di interesse nel campo della fluidodinamica computazionale, con un notevole impatto in numerosi campi dell'Ingegneria e della ricerca scientifica. Vedremo l'introduzione in GPUSPH di modelli e strategie che permetteranno di trattare le diverse caratteristiche delle colate laviche, includendo lo sviluppo di uno schema di integrazione semi-implicito, che permetterà la simulazione di fluidi altamente viscosi, assicurando robustezza e riducendo i tempi di simulazione. La nuova implementazione sarà testata per verificarne la correttezza e studiarne i livelli accuratezza e performance raggiunti.
abstract: Lo Smoothed Particle Hydrodynamics è un metodo Lagrangiano mesh-free che sta riscuotendo interesse nel campo della fluidodinamica computazionale. Grazie alla sua natura, il metodo SPH è in grado di gestire fluidi complessi caratterizzati da reolgie non-Newtoniane, superfici libere, dipendenze dalla temperatura, transizioni di fase, grandi deformazioni, e così via. Il metodo SPH è caratterizzato da una natura intrinsecamente parallela, che ne rende possibile l'esecuzione su hardware per il calcolo parallelo ad alte prestazioni, come ad esempio le moderne schede grafiche (GPU), ottenendo così tempi di simulazione vantaggiosi. In questa tesi lavoreremo su GPUSPH, un'implementazione su GPU del metodo SPH. Studieremo la simulazione di un fluido molto complesso: la lava. La combinazione di superficie libera, topografia naturale, transizioni di fase e la formazione di strutture come argini e tunnel, rende la modellazione e la simulazione della lava un aspetto di interesse nel campo della fluidodinamica computazionale, con un notevole impatto in numerosi campi dell'Ingegneria e della ricerca scientifica. Vedremo l'introduzione in GPUSPH di modelli e strategie che permetteranno di trattare le diverse caratteristiche delle colate laviche, includendo lo sviluppo di uno schema di integrazione semi-implicito, che permetterà la simulazione di fluidi altamente viscosi, assicurando robustezza e riducendo i tempi di simulazione. La nuova implementazione sarà testata per verificarne la correttezza e studiarne i livelli accuratezza e performance raggiunti.
author: ZAGO, VITO
language: ita
keywords: SPH, lava, GPUSPH, GPU, CUDA
date published: 2018-11-29
date modified: 2026-07-24T01:34:53Z
provider: Università degli Studi di Catania
publisher: Networked Digital Library of Theses and Dissertations
type: WebPage
source organization: Università degli studi di Catania

PropertyValue
property ID: Handle
value: https://hdl.handle.net/20.500.11769/582728