Descrizione del progetto
Migliorare i modelli di turbolenza
I flussi turbolenti influenzano i parchi eolici, i processi industriali e persino il clima; ciononostante, è impossibile calcolare ogni vortice, per cui gli ingegneri ricorrono all’impiego di «modelli di chiusura» per approssimare l’impatto della turbolenza invisibile. Il progetto SYMBIOSIS, finanziato dal CER, mira a costruire modelli di chiusura attorno al concetto di entropia. Basandosi sia sul significato fisico dell’entropia, legata alla stabilità, sia sul suo ruolo teorico-informativo nella misurazione dell’incertezza, SYMBIOSIS creerà simulazioni probabilistiche e stabili dal punto di vista dell’entropia del flusso dei fluidi, secondo un framework che combina la riduzione del modello, le equazioni stocastiche e l’assimilazione dei dati per aggiornare le previsioni con le osservazioni del mondo reale. Applicato alle scie delle turbine eoliche e al trasporto di CO2, l’approccio potrebbe permettere di ridefinire il modo in cui gli scienziati simulano e gestiscono i sistemi turbolenti complessi.
Obiettivo
Turbulent fluid flows play a critical role in science and engineering in energy, process design, climate and life sciences. Accurate and efficient computational fluid dynamics (CFD) simulation tools are therefore essential. As resolving all turbulent scales of motion is computationally infeasible, every CFD code requires a closure model to represent the effect of unresolved scales. A recent paradigm shift is to construct closure models by combining physics- and data-driven methods. However, these lack the cornerstones of mathematical-physical modelling of fluid flows: stability, physical consistency and accuracy guarantees.
In SYMBIOSIS I develop a radically novel approach to construct closure models. I propose entropy as concept to bridge physics- and data-driven models: the mathematical-physical concept of entropy is used to enforce stability and physical consistency, while the information-theoretic concept of entropy provides a new view on measuring accuracy. Together they provide an innovative framework for accurate probabilistic predictions of turbulence that I apply to simulate wind-turbine wakes and CO2 transport.
Both entropy concepts are combined in three steps to construct new closure models. 1) I propose a new entropy-stable model reduction strategy, providing the environment for effective development of closure models. 2) I propose a new entropy-stable stochastic formulation of the fluid flow equations, providing a powerful way to model uncertainties arising from initial conditions, fluid properties, and neglected small scales. 3) I propose a new entropy-stable data-assimilation strategy to enable continuous updating of the closure model and flow field with observation data. The result is a new foundational mathematical framework for simulating turbulent flows with ground-breaking implications for physics- and data-driven modelling.
My track record of leadership, creativity and expertise positions me to successfully lead this highly ambitious project.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- scienze naturali scienze biologiche biologia del comportamento etologia interazioni biologiche
- scienze naturali scienze fisiche meccanica classica meccanica dei fluidi dinamica dei fluidi dinamica dei fluidi computazionale
- scienze naturali informatica e scienze dell'informazione software software applicativi software di simulazione
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2025-COG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
3526 KV Utrecht
Paesi Bassi
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.