Numerical Prediction Approach of Cavitation Erosion based on ۳D Simulation Flow

Publish Year: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: English
View: 93

This Paper With 13 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-15-4_016

تاریخ نمایه سازی: 18 خرداد 1401

Abstract:

In industry, the phenomenon of cavitation erosion can reduce the lifetime of the components of hydraulic machines. In this article, we present a new numerical approach to predict the mechanical impact resulting from the implosion of a cloud of bubbles, based on an energy approach. The objective of this approach is to determine the main damage mechanisms and to estimate the intensity of the impact pressure near the surface. The large eddy simulation (LES) approach is coupled with a homogeneous cavitation model to assess the risk of erosion around the hydrofoil NACA۰۰۰۹. Indeed, three functions, namely the Pressure Intensity Function (PIF), the steam intensity function and the Erosive Power Function (EPF), are applied to assess the spatial distribution of eroded areas. The calculations show that the functions based on the pressure term are in good agreement with the experiments, namely: the PIF and EPF functions. On the other hand, we assume that the implosion of the cloud of bubbles produces a pressure wave, which in turn causes the implosion of small bubbles near the wall. Then the erosion will be the result of these secondary implosions and not of the cloud of bubbles. Therefore, we vary the degree of proximity of these micro-bubbles near the wall to choose either the shock wave or the micro-jet to extrapolate the pressure field. We can compare these estimates with the existing erosion measurements and we can conclude that the calculations respond more to the probability of the presence of a micro-jet than to the presence of a shock wave.

Authors

A. Bel Hadj Taher

Laboratory of Hydraulic and Environmental Modeling, National Engineering School of Tunis, University of Tunis ELMANAR, ۱۰۰۲ Tunis, Tunisia

H. Kanfoudi

Laboratory of Hydraulic and Environmental Modeling, National Engineering School of Tunis, University of Tunis ELMANAR, ۱۰۰۲ Tunis, Tunisia

R. Zgolli

Laboratory of Hydraulic and Environmental Modeling, National Engineering School of Tunis, University of Tunis ELMANAR, ۱۰۰۲ Tunis, Tunisia

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
  • Ait Bouziad, Y. (۲۰۰۶). Physical modelling of leading edge cavitation: ...
  • Arabnejad, M H., A. Amini, R. Bensow and M. Farhat ...
  • Arabnejad, M. H., A. Amini, M. Farhat and R. E. ...
  • Arabnejad, M. H., U. Svennberg and R. E. Bensow, (۲۰۲۰b). ...
  • Bark, G., N. Berchiche and M. Grekula (۲۰۰۴). Application of ...
  • Bensow, R. and G. Bark (۲۰۱۰). Implicit LES Predictions of the ...
  • Blume, M. and R. Skoda (۲۰۱۹). ۳d flow simulation of ...
  • Cheng, H. Y., X. R. Bai, X. P. Long, B. ...
  • Dular, M. and O. Coutier-Delgosha (۲۰۰۹) Numerical modelling of cavitation ...
  • Fortes Patella, R. and J. L. Reboud (۱۹۹۸) A New ...
  • Fortes-Patella, R., A. Archer and C. Flageul (۲۰۱۲). Numerical and ...
  • Franc J. P. and J. M. Michel (۲۰۰۴) Fundamentals of ...
  • Ji, B., L. Xianwu, A. Roger and W. Yulin (۲۰۱۴). ...
  • Kanfoudi, H. (۲۰۱۲). Modélisation de la cavitation dans un écoulement ...
  • Numerical Analysis of the Turbulent Flow Structure Induced by the Cavitation Shedding using LES [مقاله ژورنالی]
  • Koukouvinis, P., G. Bergeles and M. Gavaises (۲۰۱۵). A cavitation ...
  • Koukouvinis, P., N. Mitroglou, M. Gavaises, M. Lorenzi and M. ...
  • Krumenacker, L., R. Fortes-Patella and A. Archer (۲۰۱۴). Numerical estimation ...
  • Lei, T., C. Huai-yu, J. Bin and P. Xiao-xing (۲۰۲۱). ...
  • Li, S., R. Han, A. M. Zhang and Q. X. ...
  • Li, Z. (۲۰۱۲). Assessment of Cavitation Erosion with a Multiphase ...
  • Li, Z., M. Pourquie and T. van Terwisga (۲۰۱۴). Assessment ...
  • Liang, W., T. Chen and G. Wang (۲۰۲۰). Investigation of ...
  • Lush, P. A. (۱۹۸۳). Impact of a liquid mass on ...
  • Menter, F. R. (۱۹۹۴). Two-Equation Eddy Viscosity Turbulence Models for ...
  • Mihatsch, M., S. Schmidt and N. Adams (۲۰۱۵). Cavitation erosion ...
  • Nicoud, F. and F. Ducros (۱۹۹۹). Subgrid-scale stress modelling based ...
  • Ochiai, N., Y. Iga, M. Nohmi and T. Ikohagi (۲۰۱۳). ...
  • Peters, A. and O. El Moctar (۲۰۲۰). Numerical assessment of ...
  • Peters, A., H. Sagar, U. Lantermann and O. El Moctar ...
  • Peters, A., U. Lantermann and O. El Moctar (۲۰۱۸). Numerical ...
  • Plesset, M. S. and R. B. Chapman (۱۹۷۰) Collapse of ...
  • Rayleigh, L. (۱۹۱۷). On the Pressure Developped in a Liquid ...
  • Smagorinsky, J. (۱۹۶۳). General circulation experiments with the primitive equations, ...
  • Tomita, Y. and A. Shima (۱۹۸۶). Mechanisms of impulsive pressure ...
  • Usta, O. and E. Korkut (۲۰۱۹). Prediction of cavitation development ...
  • Van Terwisga, T., P. A. Fitzsimmons, Z. Li and E. ...
  • Vogel, A. and W. Lauterborn (۱۹۸۸). Acoustic transient generation by ...
  • Ye, W., Z. Zhu and Z. Qian (۲۰۲۰) Numerical analysis ...
  • Yuan, W., J. Sauer and G. H. Schnerr (۲۰۰۱). Modelling ...
  • نمایش کامل مراجع