LA TURBOLENZA SU UN FRATTALE E' NORMALE!

CNR Press Release 6490

Un team internazionale formato dalla Dr. Alessandra S. Lanotte, dell'Istituto di Scienze dell'Atmosfera e del Clima, dai professori Roberto Benzi e Luca Biferale, dell'Universita' di Roma Tor Vergata, dal Professor Federico Toschi
della Technical University of Eindhoven e dal Dr. Shiva K. Malapaka dell'IIIT di Bangalore, ha mostrato che i flussi turbolenti possono perdere il loro carattere intermittente e di estrema variabilita', quando sono confinati su un
frattale. I risultati sono stati pubblicati su Physical Review letter, il 31 Dicembre 2015
(http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.115.264502).

La turbolenza e' dovunque intorno a noi, in molti aspetti della nostra vita quotidiana, ed ognuno di noi e' in grado di riconoscerla molto facilmente.
Cio' nonostante, ancora non siamo in grado di analizzarla e descriverla matematicamente in un modo totalmente soddisfacente.
I flussi turbolenti sono "strani", poco precidicibili, irregolari o, usando un termine piu' tecnico, sono intermittenti. Questo vuol dire che in un flusso turbolento le fluttuazioni di velocita' estremamente grandi sono molto piu' probabili che in un flusso in condizioni normali o laminare (in quest'ultimo caso, la distribuzione delle fluttuazioni di velocita' ha una forma a campana rovesciata, detta anche distribuzione normale).
Le fluttuazioni estreme dei flussi turbolenti sono un problema pratico, perche' rendono difficile il controllo del flusso nelle applicazioni ingegneristiche o ambientali, e sono anche un problema teorico, perche' ancora non siamo in grado di capire come esse siano connesse alla dinamica del fluido.

Tramite un nuovo approccio numerico, il team italiano, olandese e indiano ha mostrato per la prima volta che e' possibile "domare" un fluido turbolento, quando il flusso evolve su un insieme frattale di gradi di liberta'. In tale caso, le fluttuazioni estreme sparisono, e la statistica della turbolenza diventa normale.
Questo e' un risultato promettente per la ricerca sulle origni delle fluttuazioni intermittenti nei flussi turbolenti, ed anche per le applicazioni numeriche e modellistiche.

Per Informazioni:
Alessandra Sabina Lanotte
CNR - Istituto di scienze dell'atmosfera e del clima
CNR ISAC, Str. Prov. Lecce Monteroni, 73100 Lecce
a.lanotte [at] isac.cnr.it
+390832298814