حل عددی جریان های کاویتاسیونی غیرلزج برای سیالات تبریدی به روش حجم محدود تفاضل مرکزی در شبکه بی سازمان دوبعدی

در تحقیق حاضر، شبیه سازی عددی جریان های کاویتاسیونی غیرلزج برای سیالات تبریدی توسط الگوریتم حجم محدود تفاضل مرکزی روی شبکه های بی سازمان دوبعدی صورت گرفته است. الگوریتم به کار رفته معادلات اویلر چندفازی همگن به شیوه تسخیر مرز است. اثرات ترمودینامیکی و دمایی روی دینامیک جریان کاویتاسیون سیالات تبریدی به شدت تأثیر گذار بوده و برای در نظر گرفتن این اثرات، می بایست حل معادله انرژی همراه با سایر معادلات حاکم بر جریان سیال مد نظر قرار گرفته و خواص فیزیکی سیال با مقادیر واقعی و تابعی از درجه حرارت محاسبه شوند. روش انتقال جرم جهت تحلیل جریان کاویتاسیونی سیالات تبریدی استفاده شده است. جهت درنظر گرفتن تغییرات شدید چگالی در مرز کاویتی، از عبارات میرایی عددی به همراه حسگرهای مناسب چگالی و فشار استفاده شده است. به منظور کاهش سختی سیستم معادلات و افزایش کارآیی روش حل جریان های کاویتاسیونی، استراتژی پیش شرطی اعمال شده -است. شبیه سازی عددی جریان کاویتاسیونی غیرلزج برای نیتروژن مایع روی هیدروفویل دوبعدی NACA0015 و هندسه تقارن محوری با دماغه نیمکروی در شرایط مختلف جریان انجام شده و نتایج حاضر با نتایج تجربی و عددی معتبر مقایسه و ارزیابی شده است. نتایج برای سیال هم دما (آب) نیز به-دست آمده و با نتایج حاصل برای نیتروژن مایع مقایسه شده است بررسی نشان می دهد فرآیند حل حاضر از دقت و عملکرد خوبی جهت تحلیل جریان های کاویتاسیونی غیرلزج برای سیالات تبریدی برخوردار بوده و به دلیل استفاده از شبکه های بی سازمان در حل گر حاضر، تحلیل جریان حول هندسه های دوبعدی و تقارن محوری دلخواه امکان پذیر است.

Keywords:

جریان کاویتاسیونی , سیالات تبریدی , شبکه های بی سازمان , معادلات اویلر چندفازی , روش تسخیر مرز