شبیه سازی عددی جریان های کاویتاسیونی آشفته با استفاده از روش تراکم پذیری مصنوعی پیش شرط شده

در این تحقیق، شبیه سازی عددی جریان همراه با کاویتاسیون حول هیدروفویل با استفاده از روش تراکم پذیری مصنوعی پیش شرط سازی شده برای حل معادلات ناویر-استوکس چند فازی انجام گرفته است. معادلات حاکم شامل معادلۀ پیوستگی و تکانۀ خطی مخلوط، به اضافۀ یک معادلۀ انتقال کسر حجمی فاز مایع هستند. معادلۀ انتقال کسر حجمی فاز مایع بر اساس ایده جریان همگن تعادلی در مدل سازی جریان های چند فازی نوشته شده است. انتقال جرم بین فازها با استفاده از مدل ارائه شده توسط مرکل، شبیه سازی و به منظور تسریع نرخ همگرایی، معادلات گسسته شده، پیش شرط شده اند. برای گسسته سازی جملات جابجایی از روش تفاضل بالادست بر مبنای روش تفاضل شار و برای گسسته سازی جملات لزج از روش تفاضل مرکزی مرتبه دوم استفاده شده است. لزجت گردابه ای جریان آشفته با استفاده از مدل یک معادله ای اسپارلات-آلماراس محاسبه می شود. به منظور صحت سنجی نتایج خروجی برنامه، ابتدا حل جریان تک فازی حول هیدروفویل NACA0012 در اعداد رینولدز و زوایای حمله مختلف انجام و نتایج با اطلاعات در دسترس مقایسه شده است. در ادامه، توانایی برنامه در شبیه سازی جریان های کاویتاسیونی در اعداد کاویتاسیون و زوایای حملۀ مختلف نشان داده می شود و نتایج خروجی با داده های آزمایشگاهی و عددی موجود، مقایسه شده است. نتایج، از دقت قابل قبولی برخوردار هستند.

Keywords:

پیش شرط سازی , کاویتاسیون , مرکل , اسپالارت آلماراس