Analisi preliminare di una corrente di gravità su fondo acclive: misure di velocità e simulazione numerica

Obiettivo del presente lavoro è lo studio della dinamica di una corrente di gravità che si muove su fondo acclive mediante misure PIV di velocità e modellazione shallow-water. La corrente di gravità viene realizzata in laboratorio mediante la tecnica del “lock exchange release”, che consiste nel rilascio istantaneo di una massa fluida a densità superiore all’interno di una massa fluida a densità inferiore. Il modello shallow-water a due strati, sviluppato da Adduce et al. (2012), tiene conto sia dell’evoluzione spazio-temporale della superficie libera che del mescolamento tra i due fluidi. Le misure di velocità mostrano le principali caratteristiche di una corrente di gravità, come la presenza di instabilità all’interfaccia tra i due fluidi ed una graduale diminuzione di velocità dalla testa alla coda della corrente densa. In accordo con la letteratura si osservano due principali regioni di vorticità positiva e negativa all’interno della corrente di gravità. Inoltre, mentre la coda della corrente attraversa il dominio di analisi, in prossimità del setto si osserva la presenza di una zona di riflusso in corrispondenza del fondo. Le simulazioni numeriche mediante il modello shallow water risultano in accordo con le misure di laboratorio sia dell’avanzamento del fronte che di velocità della corrente.