بررسی مدل‌های عددی پیش‌بینی پدیده ی کاویتاسیون در ونتوری‌ها با استفاده از نرم‌افزار ansys fluent

کاویتاسیون پدیده‌یی است که طی آن با حرکت جریان و کاهش فشار مایع به فشار بخار اشباع سیال در مناطق مستعد، حباب‌هایی از هوا در طی جریان ایجاد می‌شوند، که پس از رسیدن به مناطقی با فشار بالاتر شکافته و باعث آزاد شدن انرژی زیادی از جانب سیال می‌شوند، که با برخورد مایکروجت‌های مذکور به جداره‌ها، باعث ایجاد لرزش و سروصدا و آثار مخربی، از جمله: فرسایش سازه‌یی پروانه‌های کشتی‌ها، پره‌های پمپ‌ها و سریز سدها و همچنین کاهش راندمان و اختلال در عملکرد دستگاه‌های هیدرولیکی می‌شوند. در پژوهش حاضر، به‌صورت عددی و با استفاده از نرم‌افزار a‌n‌s‌y‌s f‌l‌u‌e‌n‌t بررسی و مدل‌های مختلف کاویتاسیون در هندسه‌های متفاوت مطالعه و با هم مقایسه شده‌اند. همچنین نتایج نشان داده‌اند که تشکیل پدیده‌ی کاویتاسیون در گلویی 10 سانتی‌متر نسبت به 5 سانتی‌متر به میزان 5٫88٪، در گلویی 10 سانتی‌متری نسبت به بدون گلویی به میزان 64٫71٪ و در گلویی 5 سانتی‌متری نسبت به بدون گلویی به میزان 62٫5٪ تغییر یافته است.

investigation of numerical models of cavitation phenomenon in its prediction in nozzles

cavitation is a phenomenon during which, with the movement of the flow and the reduction of the liquid pressure to the saturated vapor pressure of the liquid in susceptible areas, bubbles of air are formed during the flow. the microjet becomes full of energy with the fluid, which when these micro jets collide with the walls, causing vibration and noise and destructive effects such as structural erosion of ship propellers, pump blades, and dams, as well as reducing efficiency, and malfunction of hydraulic devices. this research aims to study different simulation models of the cavitation phenomenon and compare them in the way of cavitation cloud creation and expansion and the effect of this phenomenon on the flow. the present research has been analyzed numerically using ansys fluent software. in this research, an attempt has been made to study and compare different cavitation models in various geometries. also, in one example, the results of the numerical model have been compared with the results of the laboratory model. the results showed that the formation of cavitation phenomenon in 10 cm throat compared to 5 cm by 5.88%, in 10 cm throat compared to without throat by 64.71%, and in 5 cm throat compared to without throat by 5.62% has changed.