مقایسه سه مدل‌ انتقال جرم به منظور پیش‌بینی کاویتاسیون در جریان‌های عبوری از مجرای ونتوری و روزنه

به منظور بررسی تاثیر مدل‌های انتقال جرم در شبیه‌سازی پدیده کاویتاسیون دو مجرای جریان داخلی، شامل یک ونتوری و یک روزنه مورد بررسی عددی قرار گرفته است. برای این کار مدل‌های مورد نظر شامل کانز، زوارت و سینگال با ضرایب استاندارد در کدی منبع باز پیاده‌سازی و در مسائلی با شرایط یکسان ارزیابی شده است. نتایج رخداد کاویتاسیون در جریان‌های مذکور در قالب کسر حجمی متوسط در مقاطعی از جریان در مجرای ونتوری و مقدار ضریب تخلیه برای روزنه، با نتایج تجربی مقایسه و مقدار خطای متوسط مدل‌ها مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج حاصل نشان دهنده دقت بالای مدل های انتقال جرم کانز و زوارت با خطای متوسط کمتر از 5 درصد برای نمونه‌های شبیه‌سازی شده است؛ در حالی که استفاده از مدل سینگال مقادیر خطای میانگین بیشتر از 10 درصد را نشان می دهد. همچنین با بررسی میانگین نتایج خطای حاصل از شبیه‌سازی‌های مذکور در مسائل بررسی شده، اولویت قابل توجهی بین مدل‌های کانز و زوارت مشاهده نمی شود. اما در مدل سینگال با وجود پیچیدگی بیشتر مدل در احتساب ویژگی‌های جریان، اختلاف بیشتری در مقایسه با داده‌های تجربی ملاحظه می‌شود که لازم است در استفاده از این مدل، تنظیم مقادیر ثابت آن و شرایط بکارگیری دقت بیشتری لحاظ شود.