19 October 2023

Wébinaire Gioacchino Cafiero

Gioacchino Cafiero est professeur assistant titulaire au Politecnico di Torino et deviendra professeur associé le 1er avril 2024. Il a obtenu son doctorat en ingénierie aérospatiale à l'Université de Naples Federico II en 2016, avec mention. Il a acquis une vaste expérience dans la modélisation des écoulements turbulents et le contrôle des écoulements. Il a notamment travaillé à l'université de Cambridge (chercheur invité) sur la modélisation de bas niveau du mélange et de la dispersion dans les écoulements turbulents, à l'Imperial College London (chercheur associé) sur la modélisation fondamentale de la turbulence dans les écoulements à cisaillement libre, à l'université de Surrey (chargé de cours) et au Politecnico di Torino en tant que professeur assistant titulaire sur les stratégies basées sur l'intelligence artificielle pour le contrôle des écoulements. Gioacchino Cafiero a également participé à de nombreux projets financés, notamment par le Centre national pour la mobilité durable, concernant les activités de mobilité aérienne (MOST, financement d'environ 4,5 millions d'euros pour PoliTO), PRIN 2022 (GREENER), PRIN 2022-PNRR (WATACO), H2020-CleanSky2 AG2 projet financé par l'UE et un projet EuHit. Il a supervisé deux étudiants en doctorat qui ont terminé avec succès leurs études et plusieurs (>20) étudiants en maîtrise, à la fois dans des institutions italiennes (Politecnico di Torino, Università di Napoli Federico II) et britanniques (Imperial College London, University of Surrey).
The drag reduction mechanism of sinusoidal riblets in a turbulent boundary layer

We experimentally investigate the effects of microgrooves on the development of a zero pressure gradient turbulent boundary layer at two different values of the friction Reynolds number. We consider both the well-known streamwise aligned riblets as well as wavy riblets, characterised by a sinusoidal pattern in the mean flow direction. Previous investigations by the authors showed that sinusoidal riblets yield larger values of drag reduction with respect to the streamwise aligned ones.
We perform new particle image velocimetry experiments on wall-parallel planes to get insights into the effect of the sinusoidal shape on the near-wall organisation of the boundary layer and the structures responsible for the friction drag reduction and the turbulence generation.
Conditional averages, aimed at identifying the topology of the low-speed streaks in the turbulent boundary layer, reveal that the flow is highly susceptible to wall manipulation. The cases characterized by the sinusoidal riblet geometry feature a different topology of the low-speed streaks, which is particularly evident in the cases that are associated with greater values of drag reduction.
The results suggest a fragmentation and/or weakening of the streaks in the sinusoidal cases, that is triggered by the larger values of the wall-normal vorticity found at the streaks’ edges. The results are also confirmed by applying the variable interval spatial averaging events eduction technique. The turbulent kinetic energy budget also shows that the sinusoidal geometry significantly attenuates the turbulence production, hence supporting the idea of the manipulation of the turbulence regeneration cycle.

19 October 2023, 16h3017h30
Wébinaire: veuillez contacter F. Romano pour le lien