شبیه سازی عددی جریانهای کاویتاسیونی آشفته با استفاده از روش تراکم پذیری مصنوعی پیش شرط شده

در این تحقیق، شبیه سازی عددی جریان کاویتاسیونی حول هیدروفویل با استفاده از روش تراکم پذیری مصنوعی پیش شرط سازی شده برای حل معادلات ناویر- استوکس چندفازی انجام شده است. معادلات حاکم، پیوستگی و مومنتم مخلوط، به اضافه یک معادله انتقال کسر حجمی فاز مایع هستند. معادله انتقال کسر حجمی فاز مایع بر اساس ایده جریان همگن تعادلی در مدلسازی جریانهای چندفازی نوشته شده است. انتقال جرم بین فازها از مدل ارائه شده توسط مرکل، شبیه سازی و به منظور تسریع نرخ همگرایی، از روش پیش شرط سازی استفاده شده است. گسسته سازی جملات جابه جایی از روش تفاضل بالادست مرتبه سوم بر مبنای روش تفاضل شار و گسسته سازی جملات لزج از روش تفاضل مرکزی مرتبه دوم انجام شده است. لزجت گردابه ای جریان آشفته از مدل یک معادله ای اسپالارت- آلماراس محاسبه می شود. به منظور صحت سنجی نتایج خروجی، ابتدا حل جریان تک فازی حول هیدروفویل NACA۰۰۱۲ در زوایای حمله صفر و شش درجه در رینولدز ۱۰۶×۸/۲Re= شبیه سازی و نتایج با اطلاعات در دسترس مقایسه شده است. در ادامه، توانایی برنامه در شبیه سازی جریانهای کاویتاسیونی در اعداد کاویتاسیون و زوایای حمله مختلف نشان داده شده و نتایج خروجی با نتایج آزمایشگاهی و عددی موجود، مقایسه شده اند. برای این منظور جریانهای کاویتاسیونی حول هیدروفویل اصلاح شده NACA۰۰۰۹ در دو حالت بریده نشده و بریده شده در رینولدز ۱۰۶×۲Re= و اعداد کاویتاسیون ۱، ۹/۰، ۸۰/۰ و ۷۵/۰، ۶/۰، ۵/۰، ۴/۰ و ۳/۰، در زوایای حمله پنج و ۵/۲ درجه، شبیه سازی شده است و مقادیر ضریب فشار و ضرایب لیفت و درگ با مقادیر آزمایشگاهی و عددی مندرج در مرجع [۷] مقایسه شده است. نتایج از دقت قابل قبولی برخوردارند.