مدل سازی جریان ابرکاواک اطراف رونده های زیرسطحی

ابرکاواک زمانی رخ می دهد که یک رونده زیرسطحی توسط یک حفره بزرگ و پیوسته احاطه شود. با توجه به کاهش پسای چشمگیر رونده های زیرسطحی که در طرز ابرکاواک حرکت می نمایند (نسبت به رونده هایی که در طرز کاملا مرطوب حرکت می کنند)، بررسی جریان های ابرکاواک همواره از زمینه های مورد علاقه محققان بوده است. در این تحقیق، ابتدا شبیه سازی عددی جریان ابرکاواک طبیعی و مصنوعی به صورت متقارن محوری اطراف یک رونده زیرسطحی انجام شده است. ابعاد حفره ایجاد شده در هر دو حالت به دست آمده و با یکدیگر مقایسه شده اند. در مرحله بعدی، جریان ابرکاواک ناشی از تزریق گاز به صورت سه بعدی طراحی شده است. روابط میان شکل حفره، عدد کاویتاسیون و نرخ تزریق برای کاواک زا های با اندازه های مختلف به دست آمده است. در پایان، جریان ابرکاواک فقط در حالت طبیعی و بدون تزریق گاز برای بررسی اثر زاویه نصب روی شکل سوپرحفره شبیه سازی شده است. در تحقیق حاضر، از روش مخلوط چند فازی استفاده شده و معادله رایلی- پلست جهت انتقال جرم در یک ساختار چندفازی به کار گرفته شده است. نتایج نشان دهنده ابعاد معادل برای حفره های ناشی از ابرکاواک طبیعی و ناشی از تزریق گاز است.