بررسی عددی فرسایش کاویتاسیون درون ونتوری با استفاده از دیدگاه اویلری لاگرانژی

کاویتاسیون یک پدیده پیچیده در علم مکانیک سیالات است. وقوع این پدیده به فاکتورهای مهم و البته متفاوتی بستگی دارد. تحقیق فعلی، فرسایش ناشی از فروریزش حباب ها با استفاده از دیدگاه اویلری- لاگرانژی در یک ونتوری را مورد بررسی قرار داده است. جریان سیال کاویتاسیون درون ونتوری به کمک نرم افزار فلوینت با دیدگاه اویلری و با توسعه یک کد عددی در نرم افزار متلب، رفتار حباب به صورت لاگرانژی شبیه سازی شده است. از معادله کلر- میکسیس برای شبیه سازی تغییرات شعاع حباب و با لحاظ کردن نیروهای مختلف وارد بر حباب و استفاده از قانون دوم نیوتون، معادله حرکت حباب استخراج شده است. از مدل اوچیای برای ارزیابی قدرت ضربات فشاری ناشی از فروریزش حباب ها روی سطح دیواره ونتوری استفاده شده و میزان فرسایش در شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج وابستگی شدت فرسایش به شعاع اولیه حباب ها، نوع سیال و محل رها سازی حباب ها درون جریان را نشان می دهد. نتایج حاصل از بررسی نشان داد شعاع های حباب تا 25 میکرون اثر فرسایشی بیشتری نسبت به دیگر شعاع حباب ها دارند اما وقتی شعاع حباب ها از این مقدار بیشتر می شود، حباب ها در زمان ورود به جریان سیال دچار فروریزش شده و نتایج داده ها رشد شعاع حباب در ادامه مسیر جریان را نشان نمی دهد.