• low order dynamic models
• mean flows
• linear stability analysis
• self-consistent model

Come noto, la procedura di calcolo auto-consistente sviluppata da Mantič-Lugo et al. (Phys. Rev. Lett. 113, 084501 (5), 2014) per il flusso attorno ad un cilindro circolare permette di ottenere il flusso medio risolvendo iterativamente e in modo accoppiato il problema di stabilità lineare e le equazioni RANS, in cui il tensore di Reynolds è ottenuto tramite i modi di stabilità. Partendo da tali premesse, in questa tesi sono stati dapprima riprodotti ed ampliati i risultati in questione, riportati in letteratura. È stato poi ideato un modello ridotto che si basa sulla conoscenza del flusso medio, del modo dominante ad esso associato e del relativo modo aggiunto. Il modello in questione, che permette di predire la dinamica non stazionaria del flusso con ottima approssimazione, è valido sia per flussi che presentano biforcazioni di Pitchfork che di Hopf. La tesi dimostra inoltre come il modello dinamico sia in grado non solo di ricostruire il campo soluzione delle equazioni di Navier-Stokes complete partendo dalla conoscenza del flusso medio, ma anche di predire il comportamento del flusso in campo post-critico partendo dalla conoscenza del campo di moto in corrispondenza del numero di Reynolds critico per l’instabilità.
Il modello dinamico sviluppato è stato poi opportunamente modificato, in modo da renderlo in grado di riprodurre la dinamica dei modi dominanti prevista dall'equazione di Stuart-Landau. Infine è stata sviluppata una procedura di calcolo auto-consistente del campo medio, valida per i flussi che presentano una biforcazione di Pitchfork.