شبیه سازی عددی سوپر کاویتاسیون و محاسبه طول کاواک اطراف یک جسم غوطه ور

کاربرد اجسام شناور تند رو باعث گردید که محققان زیادی بر روی پدیده سوپرکاویتاسیون مطالعه نمایند. کاواک ناشی از این پدیده باعث کاهش پسا اصطکاکی و افزایش سرعت شناور میگردد. هدف از تحقیق حاضر، استخراج ضرایب، جهت ارایه رابطه‌ای به منظور محاسبه طول کاواک اطراف یک جسم شناور همراه با کاواک زا گوه‌ای است، که در کاربردهای عملی حایز اهمیت است. بدین منظور شبیه سازی پدیده سوپر کاویتاسیون در اطراف سه جسم با هندسه متفاوت انجام گردیده است. در مرحله اول به منظور اینکه بتوان روش محاسبات، دامنه حل، تعداد سلولها، مدل انتقال جرم و مدل جریان مغشوش را مورد ارزیابی قرار داد، جریان ابر کاواک اطراف یک بدنه استوانه ای با کلاهک نیمکره‌ای شبیه سازی گردید و نتایج تحلیلی حاصل شده با نتایج تجربی اعتبار سنجی گردید. در مرحله دوم به منظور شکل‌گیری پدیده ابر کاواک اطراف گوه، تحلیل جریان در اطراف یک کاواک زا گوه‌ای شکل در سه زاویه 15 و 30 و 45 درجه صورت گرفت. در مرحله سوم تحلیل جریان در اطراف یک جسم شناور همراه با کاواک زا گوه‌ای انجام پذیرفت. در هر سه مرحله طول کاواک در اعداد کاویتاسیون مختلف استخراج شد و سپس ضرایب مربوط به رابطه طول کاواک تعیین گردید و سه رابطه یکسان با ضرایب متفاوت حاصل شد. به وسیله این روابط می‌توان طول کاواک را در اعداد کاویتاسیون مختلف محاسبه نمود. جهت شبیهسازی این پدیده از معادلات ناویراستوکس میانگینگیری شده در حالت گذرا استفاده گردید. از روش حجم محدود برای حل معادلات بهره‌گیری شده است.