FRANCESCO MARINI

Pubblicazioni

FRANCESCO MARINI

 

10 pubblicazioni classificate nel seguente modo:

Nr. doc. Classificazioni
5 1 Contributo su Rivista
4 4 Contributo in Atti di Convegno (Proceeding)
1 8 Tesi di dottorato
Anno
Risorse
2020
Wave induced hydro and morpho-dynamics around a single slender pile: experimental and numerical analysis
Autore/i: MARINI, FRANCESCO
Editore: Università Politecnica delle Marche
Classificazione: 8 Tesi di dottorato
Abstract: Negli ultimi anni, la presenza in mare di strutture fondate su pali, come piattaforme petrolifere e turbine eoliche offshore, sta diventando sempre più importante. Per questa ragione, guadagna sempre più importanza l’analisi di possibili criticismi e incertezze nella loro progettazione. L’obiettivo di questa tesi è lo studio dell’idro e della morfodinamica indotta da onde regolari e non su un palo di piccolo diametro attraverso una modellazione fisica e numerica. Questa tesi vuole quindi dare un contributo per la comprensione di tali processi fisici. In particolare, si vogliono fornire degli strumenti che possono risultare utili ad evitare valutazioni errate dei parametri che rientrano nella progettazione di tali strutture. Particolare attenzione è riservata alla valutazione della forza dell’azione ondosa sulla struttura, allo scavo generato alla sua base e al run-up sulla sua superficie. Un modello fisico a fondo rigido è stato realizzato per valutare quale fosse il miglior approccio per la stima della forza dovuta ad onde non lineari. Viene quindi proposta un’alternativa al classico metodo di Morison (1950) per il calcolo della forza totale con valori di velocità e accelerazione orbitale calcolati a partire da una serie temporale della superficie libera. Tale metodo consiste in una decomposizione spettrale di Fourier del segnale di livello; il contributo di ogni componente, calcolato mediante la teoria di Airy, viene quindi sommato per ottenere un profilo di velocità orizzontale e verticale in ogni istante. I risultati mostrano che questo approccio fornisce una buona stima della forza totale sia in termini di valore massimo che di valutazione della fase ondosa in cui avviene. Al contrario invece, l’applicazione della teoria lineare a tale scopo (che viene utilizzata usualmente nella progettazione) porta ad una sottostima del valore di picco e ad una cattiva rappresentazione dell’andamento della forza nel periodo. Lo scavo alla base del palo è un altro parametro fondamentale nella sua progettazione. Una campagna sperimentale a fondo mobile è stata quindi realizzata studiando l’effetto di onde regolari e non regolari su un fondale sabbioso in cui è stato inserito un cilindro verticale. I risultati di questo studio sono abbastanza in accordo con quelli ottenuti da un precedente la voro di Sumer et al. (1992) sebbene sia mostrato come il processo di scavo inizi in presenza di condizioni idrodinamiche di minore intensità (parametro di Keulegan-Carpenter KC=4) rispetto a quanto presente in letteratura (KC=6). Diverse formule sono proposte per valutare la profondità di scavo in funzione di parametri adimensionali come KC e Ur. Per lo scavo dovuto ad onde irregolari, è stato modificato l’approccio di Ong et al. (2013). Questo metodo dipende dalla funzione di distribuzione cumulata delle altezze di cresta ma, a causa della sua complessità, è stata semplificata per essere resa più adatta a fini progettuali senza però inficiare la bontà dei risultati. Per migliorare la comprensione sul processo di formazione, crescita e distacco dei vortici, sono state svolte misure di tipo PTV che, integrate con le misure di pressione e coi risultati del fondo mobile, hanno permesso di caratterizzare l’intero processo di scavo. Dai risultati si è osservato come le fasi e le posizioni in cui i gradienti di pressione sono massimi corrispondono a quelle in cui è stato osservato distacco dei vortici. Le mappe di scavo ottenute nella campagna a fondo mobile sono state quindi spiegate dall’interpretazione delle mappe di vorticity e del parametro OW. È stato inoltre realizzato un modello numerico con OpenFOAM per ampliare la comprensione del complesso fenomeno tridimensionale riguardante l’interazione onda-struttura. Una nuova condizione al contorno per la generazione ondosa a partire da una serie temporale misurata di superficie libera è stata implementata nel codice. Il campo di velocità viene calcolato con la scomposizione di Fourier sopra descritta. I test della campagna a fondo rigido sono stati simulati allo scopo di ottenere ulteriori informazioni sul distacco dei vortici e per stimare il run-up sulla struttura che è un parametro fondamentale per garantire l’accesso alle strutture in mare. Il confronto con le misure sperimentali di livello, velocità, pressione e forza è eccellente. L’analisi dei massimi valori di run-up è stata realizzata confrontando i risultati con formule presenti in letteratura. In particolare, l’equazione di Hallermeier (1976) è stata adattata per il calcolo del run-up a partire dall’altezza della cresta e i risultati, ottenuti con un numero di campioni significativo, sono molto buoni. Infine, le strutture vorticose sono visualizzate mediante l’uso del Q-criterion. I risultati numerici mostrano come, a volte, un vortice generato nella prima metà di un periodo può rimanere nell’area di influenza del palo. Dopo l’inversione del flusso cambia direzione insieme al flusso e viene finalmente rimosso nel lato del palo opposto rispetto a dove era stato generato. I risultati sono in accordo con quelli della campagna PTV: sia la fase, la dimensione e la posizione dei vortici sono ben rappresentate. Gli obiettivi raggiunti con il modello numerico aumentano la comprensione di tale complesso processo fisico unendo informazioni di diversa natura come i gradienti di pressioni, le strutture vorticose e le mappe di scavo ad esse associate.
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/274622 Collegamento a IRIS

2020
Coastal Submerged Structures Adaptation to Sea Level Rise over Different Beach Profiles
ITALIAN JOURNAL OF ENGINEERING GEOLOGY AND ENVIRONMENT
Autore/i: Marini, Francesco; Mancinelli, Alessandro; Corvaro, Sara; Rocchi, Stefania; Lorenzoni, Carlo
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Abstract: The paper focuses on the analysis of the sea level rise and storms effects on natural or nourished beach profiles protected by submerged breakwaters. The increase in terms of intensity and frequency of extreme sea storms, and water levels produced by climate change, could lead to a deviation from the original trend of the beach. Typical Adriatic beaches will be considered as realistic study cases and a submerged structure for coastal protection of a natural or artificial (nourishment) beach is analysed in order to identify its resilience and its design adaptation. Different scenarios are taken into account, according to the 2019 special report of IPCC on climate change. A numerical model is here provided to evaluate beach response to wave set-up and sea level rise in the case of any beach profile protected by submerged breakwaters. The present model can provide useful information for the adaptation design of an existing defence submerged breakwater against coastal flooding and beach erosion. The shoreline position change, Δy, is evaluated by a large number of simulations varying both wave parameters (wave height Hi, wave length L) and the geometry of breakwater (submergence |Rc| berm width B, structure height hc). Different scenarios of sea level rises, as a consequence of climate change, and of storm conditions are considered in performing numerical simulations.
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/289856 Collegamento a IRIS

2019
Problemi e soluzioni progettuali nella difesa della costa Problems and design solutions for coastal defence adaptation
Atti della XL edizione dei seminari tecnico-scientifici in “Tecniche per la Difesa del Suolo e dall’Inquinamento” a cura di Giuseppe Frega e Francesco Macchione
Autore/i: Mancinelli, Alessandro.; Marini, Francesco; Corvaro, Sara; Lorenzoni, Carlo
Editore: EdiBios
Classificazione: 4 Contributo in Atti di Convegno (Proceeding)
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/271771 Collegamento a IRIS

2019
Experimental and numerical analysis of the hydrodynamics around a vertical cylinder in waves
JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND ENGINEERING
Autore/i: Corvaro, S.; Crivellini, A.; Marini, F.; Cimarelli, A.; Capitanelli, L.; Mancinelli, A.
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Abstract: The present study provides an extensive analysis on the hydrodynamics induced by a vertical slender pile under wave action. The authors carried out the study both experimentally and numerically, thus enabling a deep understanding of the flow physics. The experiments took place at a wave flume of the Università Politecnica delle Marche. Two different experimental campaigns were performed: In the former one, a mobile bed model was realized with the aims to study both the scour process and the hydrodynamics around the cylinder; in the latter one, the seabed was rigid in order to make undisturbed optical measurements, providing a deeper analysis of the hydrodynamics. The numerical investigation was made by performing a direct numerical simulation. A second order numerical discretization, both in time and in space, was used to solve the Navier-Stokes equations while a volume of fluid (VOF) approach was adopted for tracking the free surface. The comparison between experimental and numerical results is provided in terms of velocity, pressure distributions around the cylinder, and total force on it. The analysis of the pressure gradient was used to evaluate the generation and evolution of vortices around the cylinder. Finally, the relation between scour and bed shear stresses due to the structure of the vortex pattern around the pile was assessed. It is worth noting that the physical understanding of this last analysis was enabled by the combined use of experimental data on scour and numerical data on the flow pattern.
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/276933 Collegamento a IRIS

2019
Clinical and patient reported outcomes of the multidisciplinary management in patients with inflammatory bowel disease-associated spondyloarthritis
EUROPEAN JOURNAL OF INTERNAL MEDICINE
Autore/i: Luchetti, M. M.; Benfaremo, D.; Bendia, E.; Bolognini, L.; Fava, G.; Marini, F.; Di Sario, A.; Ciferri, M.; DI NICOLA, FRANCESCA; MARCONI, VALENTINA; PERINI, LUCIA; Manfredi, L.; Pomponio, G.; Mosca, P.; Benedetti, A.; Gabrielli, A.
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Abstract: OBJECTIVE: Arthritis is the most frequent extra-intestinal manifestation in patients with inflammatory bowel diseases (IBD). The coexistence of intestinal and articular inflammation advocates the need for a multidisciplinary management of patients with IBD-associated spondyloarthritis. METHODS: Consecutive IBD patients were evaluated jointly by the gastroenterologist and the rheumatologist in a combined clinic. All the patients were assessed and screened for articular involvement, disease activity and health related quality of life. After the prescription of a shared treatment, patients with spondyloarthritis were followed up for 24 months. RESULTS: Two hundred sixty-two IBD patients, including 80 who were classified as affected by spondyloarthritis according to the ASAS criteria, were included in the study. At baseline, patients with both IBD and spondyloarthritis showed worse quality of life in both the physical and mental domains. The multidisciplinary management provided a significant improvement of gastrointestinal and articular manifestations, as well as the health-related quality of life. Moreover, global and gastrointestinal-specific quality of life significantly correlated with articular disease activity. CONCLUSION: The multidisciplinary management significantly improves both articular and gastrointestinal disease activities and the quality of life of patients with IBD-associated spondyloarthritis. An appropriate screening strategy and the integrated management of these patients should be encouraged and employed in clinical practice.
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/268288 Collegamento a IRIS

2018
SCOUR PROTECTION AROUND A SINGLE SLENDER PILE EXPOSED TO WAVES
Proceeding of the 36th Conference on Coastal Engineering, Baltimore, Maryland, 2018
Autore/i: Corvaro, Sara; Marini, Francesco; Mancinelli, Alessandro; Lorenzoni, Carlo
Editore: Patrick Lynett
Classificazione: 4 Contributo in Atti di Convegno (Proceeding)
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/263281 Collegamento a IRIS

2018
IDRODINAMICA INTORNO AD UN PALO SOTTO L’AZIONE ONDOSA
Atti del XXXVI Convegno Nazionale di Idraulica e Costruzioni Idrauliche
Autore/i: Marini, Francesco; Corvaro, Sara; Lorenzoni, Carlo; Mancinelli, Alessandro; Crivellini, Andrea
Classificazione: 4 Contributo in Atti di Convegno (Proceeding)
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/263283 Collegamento a IRIS

2018
HYDRODYNAMICS AROUND A SLENDER VERTICAL CYLINDER UNDER WAVES
Proceedings of the 7th International Conference on the Application of Physical Modelling in Coastal and Port Engineering and Science (Coastlab18)
Autore/i: Corvaro, Sara; Crivellini, Andrea; Capitanelli, Loris; Marini, Francesco; Mancinelli, Alessandro
Classificazione: 4 Contributo in Atti di Convegno (Proceeding)
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/263282 Collegamento a IRIS

2018
Hydro- and morpho-dynamics induced by a vertical slender pile under regular and random waves
JOURNAL OF WATERWAY PORT COASTAL AND OCEAN ENGINEERING-ASCE
Autore/i: Corvaro, Sara; Marini, Francesco; Mancinelli, Alessandro; Lorenzoni, Carlo; Brocchini, Maurizio
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Abstract: This paper proposes an experimental study of the hydro- and morpho-dynamics induced by a slender vertical pile fitted into a sandy seabed and forced by sea waves in finite waters. The scour depth at the pile and the seabed morphology around it were measured and analyzed for both regular and random wave forcing. Scour depths due to regular waves were compared to those predicted in a previous study, revealing good agreement. The maximum scour depth occurred at the lateral side of the pile for waves characterized by a Keulegan-Carpenter (KC) number smaller than 7–8 and behind the pile for waves with KC>7–8. Such a result revealed an asymmetric effect on the scour depth because of the weaker reversal flow. This behavior was more evident for nonlinear waves being crests larger than troughs and, as a consequence, vortices, responsible for the scour processes, became even more energetic around crest stages. To better understand the dynamics in front of, around, and behind the cylinder, pressure measurements were obtained to evaluate the generation and evolution of vortices. The pressure data showed that the adverse pressure gradient around the pile was higher than on the upstream of the pile. The analyses of the pressure data seemed to confirm that, if the forcing was only due to waves, the effect of the lee-wake vortices on the scour depth around the cylinder was stronger than that due to the horseshoe vortices. Finally, the practical stochastic method proposed by previous authors to compute the maximum scour depth around a vertical pile exposed to random waves was verified. The best adaptation between measured and predicted scour depths was obtained by taking into account approximately half of the highest waves (instead of one-tenth) over the threshold; such a condition is still cautionary for a practical point of view. A simplification of the previously discussed methodology was proposed in which the characteristic wave that generates the scour depth is defined.
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/263122 Collegamento a IRIS

2015
PDX-1 mRNA expression in endoscopic ultrasound-guided fine needle cytoaspirate: Perspectives in the diagnosis of pancreatic cancer
DIGESTIVE AND LIVER DISEASE
Autore/i: Marzioni, Marco; Germani, Ugo; Agostinelli, Laura; Bedogni, Giorgio; Saccomanno, Stefania; Marini, Francesco; Bellentani, Stefano; Barbera, Carmelo; De Minicis, Samuele; Rychlicki, Chiara; Santinelli, Alfredo; Ferretti, Maurizio; Di Maira, Pier Vittorio; Baroni, Gianluca Svegliati; Benedetti, Antonio; Caletti, Giancarlo; Lorenzini, Ivano; Fusaroli, Pietro
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/233788 Collegamento a IRIS




Università Politecnica delle Marche

P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427