شبیه سازی سه بعدی کاویتاسیون در یک شیر توپی

با پیشرفت کامپیوتر های شخصی ، دینامیک محاسباتی سیالات به طور گسترده در شاخه های مختلف صنعتی مورد استفاده قرار گرفته است . در سال های اخیر ، استفاده از دینامیک محاسباتی سیالات از اعتبار خاصی در طراحی انواع مختلف شیرهای صنعتی برخوردار شده است . در این مقاله به صورت عددی به بررسی پدیده کاویتاسیون و پارامترهای مختلف مثل فشار و سرعت در زوایای بازشدگی مختلف شیر پرداخته می شود. از نرم افزار تجاری فلوئنت 6.3 به عنوان حل کننده استفاده شده است . بمنظور پیدا کردن جواب های فیزیکی قابل قبول ، از مدل توربولانس برای مدلسازی جریان توربولانس و مدل اختلاط دو فازی برای بررسی پدیده کاویتاسیون استفاده شده است.جهت بررسی صحت نتایج بدست آمده ، نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش زاویه بازشدگی شیر ، ضریب افت و شاخص کاویتاسیون افزایش می یابد در صورتی که مقدار ضریب جریان کاهش می یابد. همچنین سه گردابه درون شیر تشکیل می شود که با افزایش زاویه بازشدگی ، این گردابه ها بزرگتر می شوند . علاوه بر این نتایج شبیه سازی نشان می دهد که سرعت ورودی تاثیر چندانی بر روی ضریب افت و جریان ندارد.

Keywords:

کاویتاسیون , دینامیک محاسباتی سیالات , شیر توپی