بررسی تاثیر اصلاح مدلهای آشفتگی جریان در برآورد فرسایش کاویتاسیون برپایه مدل میکروجت توسعه یافته

پیشبینی فرسایش حاصل از کاویتاسون در صنعت بسیار قابل توجه میباشد. در این پژوهش از یک مدل فرسایش کاویتاسیون جدید و اصلاح مدلهای آشفتگی رایج با اعمال معادله تصحیح فشار آشفتگی یرای پیشبینی فرسایش استفاده شدهاست. پیاده سازی کد عددی با زبان برنامه نویسی C++ شیءگرا، در کدهای منبع باز اپنفوم انجام شده است که به تولید ابزاری قدرتمند مبتنی بر دینامیک سیالات محاسباتی برای پیشبینی نواحی با پتاسیل بالای فرسایش بر روی دیواره های هندسه دامنه محاسباتی انجامیده است. حلگر عددی حاضر، قادر به تخمین نواحی فرسایش یافته و شدت فرسایش روی دیواره های در معرض جریان کاویتاسیون است. این مدل داده های مربوط به سطح دیواره جامد را از کاربر دریافت میکند و از اطلاعات حل جریان کاویتاسیون جهت پیش بینی وقوع میکروجت در مجاورت دیواره، که عامل اصلی ایجاد فرسایش در نظر گرفتهشدهاست، استفاده میکند. ابتدا اعتبارسنجی کد عددی، با نتایج آزمایشگاهی بررسی میشود و سپس تاثیر اصلاح مدل آشفتگی بر پیشبینی فرسایش مورد بحث قرار میگیرد. جهت این امر از مدلسازی دوبعدی متقارن محوری یک نازل آزمایشگاهی استاندارد که به طور رایج در کارهای آزمایشگاهی کاویتاسیون و فرسایش آن کاربرد دارد، استفاده شده است. نتایج مدلسازی عددی، تطابق بسیار خوبی با نواحی فرسایش یافته در آزمایشگاه را نشان میدهد. مدل آشفتگی اصلاح شدهی LES در پیشبینی فرسایش کاویتاسیون کارایی بهتری از خود نشان میدهد.

Keywords:

میکروجت آب , فرسایش کاویتاسیون , مدل عددی فرسایش , اصلاح مدل آشفتگی.