توسعه حل گر جریانهای کاویتاسیونی غیر لزج به روش حجم محدود تفاضل مرکزی در شبکه بی سازمان سه بعدی با استفاده از ملدهای مختلف کاویتاسیونی

در مقاله حاضر شبیه سازی عددی جریانهای کاویتاسیونی غیر لزج حول هندسه های سه بعدی با استفاده از حل معادلات اویلر چند فازی روی شبکه های بی سازمان صورت گرفته است معادلات حاکم شامل معادله پیوستگی معادلات مومنتوم و یک معادله انتقال برای بقای جزء حجمی مایع، به همراه جملات چشمه مناسب جهت تعیین نرخ انتقال جرم میان دو فاز بخار و مایع بوده و از مدلهای مختلف انتقال جرم برای محاسبه جملات چشمه استفاده شده است دستگاه معادلات اویلر چند فلزی با استفاده از یک الگوریتم حجم محدود تفاضل مرکزی از نوع مرکزیت سلول حل می شود به منظور حذف نوساناها ناشی از فرم گسسته سازی مرکزی و در نتیجه پایداری الگوریتم حل، از عبارات میرایی عددی به همراه حسگرهای مناسب استفاده شده و تاثیر مقادیر ضرایب عبارت میرایی عددی روی نتایج حل جریان کاویتاسیونی بررسی شده است. از آنجا که جریان کایوتاسیونی به استثناء ناحیه بین دو فاز جریانی تراکم ناپذیر است اختلاف زیاد مقادیر ویژه و در نتیجه، سختی دستگاه معادلات حاکم را موجب می شود در تحقیق حاضر به منظور افزایش کارآیی روش در حل جریان از استراـژی پیش شرطی استفاده شده است. تاثیر نوع مدل کاویتاسیونی روی دقت نتایج و نرخ همکگرایی حل مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج به دست آمده از سه مدل کاویتاسیونی مختلف با هم مقایسه و ارزیابی شده است شبیه سازی عددی جریان کاویتاسیونی سه بعدی غیر لزج روی یک جسم استوانه ای با دماغه نیمکروی و یک بال با مقطع هیدروفویل NACA0009 انجام شده و نتایج حاضر با نتایج تجربی مقایسه و ارزیابی شده است. بررسی نشان میدهد حل گر حاضر از دقت و عملکرد خوبی جهت تحلیل جریانهای کاویتاسیونی برخوردار بوده و با توجه به استفاه از شبکه های بی سازمان در حل گر حاضر شبیه سازی عددی جریانهای کاویتاسیونی با استفاده از مدلهای مختلف کاویتاسیونی حول هندسه های سه بعدی دلخواه امکانپذیر است.

Keywords:

جریان کاویتاسیونی , شبکه های بی سازمان , معادلات اویلر چند فازی , روش پیش شرطی , هندسه های سه بعدی