بررسی عددی جریان کاویتاسیون توسعه یافته در حالت پایا و ناپایا در ونتوری

در این مقاله پدیده کاویتاسیون به صورت پایا و ناپایا در یک ونتوری مورد بررسی قرار گرفته است. مدل کاویتاسیونی انتخاب شده، مدل ارائه شده توسط سینگهال است که از دقت بالاتری نسبت به مدلهای دیگر برخوردار است. نرخ دبی عبوری از ونتوری در دو مدل اسکنر-ساور و سینگهال مقایسه شد که درصد خطا در مدل اسکنر-ساور۴.۷ و در مدل سینگهال ۰.۰۰۵ نسبت به حالت واقعی است. در ونتوری افت فشار بعد از ناحیه گلویی شدن موجب رشد سرعت و وقوع پدیده کاویتاسیون میگردد. جریان کاویتاسیون به صورت پایا در اختلاف فشارهای متفاوت با داده های تجربی قاسمی و همکاران مقایسه شد و مشخص شد که در حالت پایا، تغییر مدل آشفتگی تاثیری بر شکل حفره کاویتاسیون ندارد. همچنین در این حالت با کاهش فشار پای ین دست جریان (افزایش اختلاف فشار)، طول حفره کاویتاسیون افزایش یافته و به سمت خروجی ونتوری پیش رفته است. در حالت ناپایا به علت نوسانی بودن فیزیک مساله، کاویتاسیون همراه با ریزش است و مدلهای استاندارد توربولانسی K-ꙍ، K-Ꜫدر پیشبینی این حالت ناتوان هستند، لذا برای نشان دادن این مهم از کد UDF ارائه شده توسط ساجدی و همکاران بهره جسته تا جداشدن حباب ابری از حباب صفحه ای اصلی و فروپاشی حباب ابری نشان داده شود.

Keywords:

کاویتاسیون , جریان پایا و ناپایا , مدل سینگهال , ونتوری , جریان توربولانسی