مقایسه و انتخاب مناسب مدل‌های انتقال جرم برای پیش‌بینی کاویتاسیون در جریان‌های داخلی

با توجه به محدودیت نرم‌افزارهای موجود تجاری و کد باز در ارایه الگوهای متنوع و استفاده از مدل‌های نوین انتقال جرم در پیش‌بینی پدیده کاویتاسیون، سه نمونه از جدیدترین مدل‌های انتقال جرم، برای بررسی جریان داخلی یکسانی مورد بررسی قرار گرفته است. در جایی که تنها مدل کانز در کد منبع باز اپنفوم وجود دارد، توسعه و اعمال کد مربوط به معادلات مدل‌های سینگال و زوارت در این نرم‌افزار اعمال شده، تاثیر همگی این مدل‌ها در پیش‌بینی پدیده کاویتاسیون و نتایج حاصل از آن در مقایسه با نتایج تجربی ارایه شده است. نتایج حاصل از نمونه شبیه‌سازی شده، دقت بالای مدل‌های انتقال جرم کانز، زوارت و سینگال را با خطای میانگین کمتر از 5 درصد، و به ترتیب با خطای متوسط 93/2%، 71/3% و 01/4%، نشان می‌دهد. بنابراین در این توسعه کد عددی و مقایسه مدل‌های انتقال جرم، نتایج کلی مدل‌های کانز و زوارت دقت متوسط بالاتری را در شبیه‌سازی جریان کاویتاسیونی نشان می‌دهد؛ و با اینکه اولویت قابل توجهی بین مدل‌های کانز و زوارت وجود ندارد، لیکن با توجه به نتایج مربوط به کسر حجمی در محل تشکیل اولین توده‌های ابری کاویتاسیون، مدل توسعه داده شده زوارت در مقابل مدل موجود کانز مزیت نسبی دارد. همین‌طور استفاده از مدل سینگال با متوسط خطای بیشتر در کل مقاطع مورد بررسی، نتایج دقیقتری را در موقعیت شکل‌گیری اولیه کاویتاسیون، نسبت به مدل کانز نشان می‌دهد.