Modelowanie kawitacji przy opływie profilu z zastosowaniem zmiennej liczby kawitacji

• Autorzy: Homa D. , Wróblewski W.

Warianty tytułu

EN

Modelling cavitation for different cavitation number in case of flow over the foil

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono modelowanie przepływu z kawitacją w przypadku opływu wokół profilu hydraulicznego. Liczba kawitacja została dobrana w taki sposób, by zaobserwować różne typy struktur kawitacyjnych. Użyto modelu wielofazowego typu one–fluid oraz założono izotermiczność przepływu. Do zamodelowania powstawania fazy gazowej użyto modelu Schnerr & Sauer. Ze względu na niestacjonarność zjawiska zastosowano symulacje typu transient. Porównano wyniki symulacji z danymi eksperymentalnymi dla różnych typów kawitacji. Przeanalizowano rozkłady udziału objętościowego pary w punktach monitorujących wzdłuż profilu oraz okresy zmian struktur kawitacyjnych. Do symulacji użyto profilu ClarkY. Obliczenia przeprowadzono z użyciem kodu OpenFoam z wykorzystaniem solvera interPhaseChangeFoam.

EN

The paper concerns cavitation modelling in case of flow over a hydrofoil. Cavitation number was set to the values that enable to observe different types of cavitation. Multiphase model of one-fluid type was used and isothermal flow was assumed. To simulate vapor volume transport the Schnerr & Sauer model was used. As the investigated phenomenon is unsteady transient type of calculation was used. The calculation results for different cavitation types were compared with the available experimental data. The distribution of vapor volume fraction in monitor points over the foil as well as changes in the frequency of cavitation structures were analysed. The simulation was run on ClarkY foil. The calculations were performed using OpenFoam open source code with interPhaseChangeFoam solver.

Słowa kluczowe

PL

przepływ z kawitacją; model kawitacji; obliczeniowa mechanika płynów; opływ profilu hydraulicznego; przepływ wielofazowy

EN

cavitating flow; cavitation model; computational fluid dynamics CFD; flow over a hydrofoil; multiphase flow

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 24, nr 55
• Strony: 42--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Homa D.

• Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych, Politechnika Śląska

autor

Wróblewski W.

• Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych, Politechnika Śląska

Bibliografia

• 1. Arndt R.: Some remarks on hydrofoil cavitation. “Journal of Hydrodynamics” 2012, Vol(24)3, p. 305-314.
• 2. Brennen C. E.: Cavitation and bubble dynamics. Oxford University Press 1995.
• 3. Gosset A., Casas V.D. and Pena F.L.: Evaluation of the cavitating foam solver for low Mach number flow around a 2D hydrofoil. In: Fifth OpenFOAM Workshop, 2010, Gothenburg, Sweden.
• 4. Huang B., Wang G.: Partially averaged Navier-Stokes methods for time-dependent turbulent cavitating flows. “Journal of Hydrodynamics” 2011, Vol.23(1), p. 26-33.
• 5. Li D. Q., Grekula M., Lindell P.: A modified SST k-[ turbulence model to predict the steady and unsteady sheet cavitation on 2D and 3D hydrofoils. In: Proceedings of the 7th International Symposium on Cavitation CAV2009, Ann Arbor, Michigan, USA, 2009, Vol. 1, p. 39-51.
• 6. Li, D. Q., Grekula, M., Lindell P.: Towards numerical prediction of unsteady sheet cavitation on hydrofoils. In: 9th International Conference on Hydrodynamics. Shanghai, China, 2010, “Journal of Hydrodynamics” Vol.22(5), supplement: p. 741-746.
• 7. Li Z., Pourquie M., Van Terwisga T.: A numerical study of steady and unsteady cavitation on a 2D hydrofoil. In: 9th International Conference on Hydrodynamics. Shanghai, China, 2010, “Journal of Hydrodynamics” Vol.22(5), supplement: p. 770-777.
• 8. Puffary B.: Numerical modelling of cavitation, design and analysis of high speed pumps. Educational Notes RTO-EN-AVT-143, 2006, paper 3, p. 3-1 – 3.54..
• 9. Roohi E., Zahiri A. P. and Pasandideh-Fard M.: Numerical simulation of cavitation around a two – dimensional hydrofoil using VOF method and LES turbulence. “:Applied Mathematical Modelling” 2013, Vol. 37 (9), p. 6469-6488.
• 10. Yuan W., Schnerr G. H., Sauer J.: Modeling and computation of unsteady cavitating flows in injection nozzles. “Mecanique and Industries Journal” 2001, Vol. 2, p. 383-394.
• 11. Wang G., Senocak I., Shyy W., Ikohago T. and Cao S.: Dynamics of attached turbulent cavitating flows. “Progress in Aerospace Sciences” 2001, 37 p. 551- 581.