مقایسه سه مدل انتقال جرم به منظور پیش بینی کاویتاسیون در جریان های عبوری از مجرای ونتوری و روزنه

به منظور بررسی تاثیر مدل های انتقال جرم در شبیه سازی پدیده کاویتاسیون دو مجرای جریان داخلی، شامل یک ونتوری و یک روزنه مورد بررسی عددی قرار گرفته است. برای این کار مدل های مورد نظر شامل کانز، زوارت و سینگال با ضرایب استاندارد در کدی منبع باز پیاده سازی و در مسایلی با شرایط یکسان ارزیابی شده است. نتایج رخداد کاویتاسیون در جریان های مذکور در قالب کسر حجمی متوسط در مقاطعی از جریان در مجرای ونتوری و مقدار ضریب تخلیه برای روزنه، با نتایج تجربی مقایسه و مقدار خطای متوسط مدل ها مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج حاصل نشان دهنده دقت بالای مدل های انتقال جرم کانز و زوارت با خطای متوسط کمتر از 5 درصد برای نمونه های شبیه سازی شده است؛ در حالی که استفاده از مدل سینگال مقادیر خطای میانگین بیشتر از 10 درصد را نشان می دهد. همچنین با بررسی میانگین نتایج خطای حاصل از شبیه سازی های مذکور در مسایل بررسی شده، اولویت قابل توجهی بین مدل های کانز و زوارت مشاهده نمی شود. اما در مدل سینگال با وجود پیچیدگی بیشتر مدل در احتساب ویژگی های جریان، اختلاف بیشتری در مقایسه با داده های تجربی ملاحظه می شود که لازم است در استفاده از این مدل، تنظیم مقادیر ثابت آن و شرایط بکارگیری دقت بیشتری لحاظ شود.

Keywords:

کاویتاسیون , مدل های انتقال جرم , جریان داخلی