بررسي عددي فرسايش كاويتاسيون درون ونتوري با استفاده از ديدگاه اويلري لاگرانژي

كاويتاسيون يك پديده پيچيده در علم مكانيك سيالات است. وقوع اين پديده به فاكتورهاي مهم و البته متفاوتي بستگي دارد. تحقيق فعلي، فرسايش ناشي از فروريزش حباب ‌ها با استفاده از ديدگاه‌ اويلري- لاگرانژي در يك ونتوري را مورد بررسي قرار داده‌است. جريان سيال كاويتاسيون درون ونتوري به كمك نرم افزار فلوئنت با ديدگاه اويلري و با توسعه يك كد عددي در نرم افزار متلب، رفتار حباب به صورت لاگرانژي شبيه ‌سازي شده ‌است. از معادله كلر- ميكسيس براي شبيه ‌سازي تغييرات شعاع حباب و با لحاظ كردن نيروهاي مختلف وارد بر حباب و استفاده از قانون دوم نيوتون، معادله‌ حركت حباب استخراج شده ‌است. از مدل اوچياي براي ارزيابي قدرت ضربات فشاري ناشي از فروريزش حباب ‌ها روي سطح ديواره ونتوري استفاده شده و ميزان فرسايش در شرايط مختلف مورد بررسي قرار گرفته‌ است. نتايج وابستگي شدت فرسايش به شعاع اوليه حباب‌ ها، نوع سيال و محل رها‌سازي حباب ‌ها درون جريان را نشان مي ‌دهد. نتايج حاصل از بررسي نشان داد شعاع‌ هاي حباب تا 25 ميكرون اثر فرسايشي بيشتري نسبت به ديگر شعاع حباب ‌ها دارند اما وقتي شعاع حباب‌ ها از اين مقدار بيشتر مي‌شود، حباب ‌ها در زمان ورود به جريان سيال دچار فروريزش شده و نتايج داده ‌ها رشد شعاع حباب در ادامه مسير جريان را نشان نمي‌دهد.