Modello numerico della conduzione termica non stazionaria con transizione di fase solido-liquido

Nella presente memoria viene affrontato lo studio di un problema di conduzione con transizione di fase solido–liquido in regime non stazionario. Il modello considerato riproduce il periodico congelamento e scongelamento dell’acqua contenuta nel terreno, per effetto delle variazioni stagionali della temperatura superficiale. Il problema prevede la soluzione di tre equazioni di bilancio locale dell’energia: una per la regione solida, una per la regione liquida e una per l’interfaccia, mobile, tra le due regioni. Tali equazioni, scritte in forma adimensionale e corredate delle opportune condizioni iniziali e al contorno, vengono risolte per via numerica mediante l’uso di un codice di calcolo commerciale agli elementi finiti (Comsol Multiphysics, Comsol, Inc.). I risultati ottenuti vengono confrontati con quelli analitici fortemente approssimati disponibili in letteratura, nei quali il dominio in esame è semi–infinito, l’equazione di bilancio dell’energia è scritta per una sola fase e l’equazione all’interfaccia è semplificata.