Simulazioni sperimentali e numeriche di correnti di gravità

Obiettivo di questo lavoro è l’analisi di correnti di gravità su fondo inclinato a differenti pendenze attraverso esperimenti di laboratorio e simulazioni numeriche. Le correnti di gravità sono state realizzate rilasciando istantaneamente una massa fluida a densità iniziale ρ01 in una massa fluida a densità ρ2 (ρ01>ρ2). Ciascun esperimento è stato ripreso con una telecamera digitale ed è stata poi applicata una tecnica di analisi di immagine per misurare l’evoluzione spazio-temporale del profilo della corrente. Per simulare le correnti di gravità è stato poi utilizzato un modello shallow-water monodimensionale a due strati. Il modello tiene conto dell’evoluzione spazio-temporale della superficie libera. Il mescolamento all’interfaccia tra i due fluidi è modellato attraverso una forma modificata della formula di Ellison & Turner (1959). Sono state realizzate diverse prove numeriche per calibrare un parametro di mescolamento allo scopo di riprodurre correttamente le correnti di gravità sia su fondo piano sia su fondo acclive. Il confronto tra risultati numerici e sperimentali mostra che il modello sviluppato è un valido strumento per riprodurre la dinamica delle correnti di gravità in un inquadramento monodimensionale.