Sviluppo di modelli idrodinamici per la convezione e diffusione di target distribuiti sulla superficie del mare (ad esempio inquinanti) per applicazioni di early warning

The report presents the results of the development of an Eulerian 2D numerical code for motion prediction of an oil slick in an open water marine environment system. The transport of the oil phases in the water surface is evaluated through the advection-diffusion equations employed in a mathematical code based on the finite difference method built on purpose with second-order accuracy in which models of physical processes have been added in order to determine and trace, after the emission of the source of the oil spill, the dynamical evolution. The model is exploitable for short and long-term predictions on the general dynamics of a non-conservative substance, featured by unsteady advection-diffusion motion. Governing equations and the numerical code are verified using tests cases and comparison with published numerical results.

Il presente documento riporta i risultati dello sviluppo di un codice numerico 2D euleriano per la previsione del movimento di una chiazza di petrolio in un sistema di ambiente marino in acque libere. Il trasporto delle fasi oleose sulla superficie dell'acqua è valutato attraverso le equazioni di advezione-diffusione impiegate in un codice matematico con schemi alle differenze finite, appositamente costruito, con accuratezza del secondo ordine in cui sono stati aggiunti modelli di processi fisici per determinare e tracciare, dopo l'emissione della fonte della fuoriuscita di petrolio, l'evoluzione dinamica. Il modello è sfruttabile per predizioni a breve e lungo termine sulla dinamica generale di target distribuiti sulla superficie del mare (ad esempio inquinanti) per applicazioni di early warning, caratterizzati da moto di convezione-diffusione instabile. Le equazioni di governo e il codice numerico sono verificati mediante casi di test e confronto con risultati numerici pubblicati.