تحلیل عددی اثر کشش سطحی در فروریزش حباب کاویتاسیون

سال انتشار: 1388
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 1,640

فایل این مقاله در 9 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

CFD12_134

تاریخ نمایه سازی: 18 خرداد 1388

چکیده مقاله:

زمانی که حباب کاویتاسیون در نزدیکی جسم صلب فروریزش کند، قسمتی از سطح حباب که دورتر از جسم قرار دارد سرعت بیشتری پیدا کرده و موجب تشکیل میکروجت می شود. با تشکیل میکروجت، سیال با سرعت بالا، حباب را شکافته و به سطح جسم برخورد می کند. اغلب تحقیقات صورت گرفته در این زمینه، نشان می دهند که تشکیل این پدیده عامل اصلی فرسایش اجسام می باشد. پارامترهای زیادی در مقدار سرعت میکروجت تشکیل شده مؤثر هستند که می توان به فاصله حباب تا سطح جسم، فشار سیال، اندازه اولیه حباب، میزان گاز درون حباب و تراکم پذیری مایع اشاره کرد. در بیشتر بررسی های عددی صورت گرفته در این زمینه) که اغلب با استفاده از روش المان مرزی می باشد( اثر کشش سطحی را تنها در مرحله رشد حباب مؤثر می دانند و در مدل سازی های صورت گرفته برای فروریزش حباب، از این پارامتر صرفنظر شده است. در این تحقیق با لحاظ کردن اثر کشش سطحی، فروریزش نامتقارن حباب کاویتاسیون در جریان دو فاز مایع – گاز به صورت عددی شبیه سازی شده است. آب به عنوان فاز مایع و هوا به صورت گاز ایده آل به عنوان فاز گاز در نظر گرفته شده و جریان به صورت متقارن محوری، ناپایا و آرام مدل سازی شده است. اثر لزجت نیز در نظر گرفته شده و از اثر انتقال جرم صرفنظر شده است. برای حل جریان دوفاز و تعقیب فصل مشترک از روش VOF استفاده شده است. تطابق خوبی بین نتایج عددی و آزمایشگاهی حاصل شده است. جریان در دو حالت، با در نظر گرفتن کشش سطحی و بدون احتساب آن مدل شده است. نتایج نشان می دهد که نیروی کشش سطحی اثر نسبتا کمی بر شکل جت و سرعت آن دارد. حضور کشش سطحی باعث افزایش سرعت ماکزیمم جت تشکیل شده می شود.

کلیدواژه ها:

فروریزش نامتقارن حباب کاویتاسیون ، میکروجت ، کشش سطحی ، روش VOF

نویسندگان

احسان سمیعی

دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

مهرزاد شمس

دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

میراعلم مهدی

دانشجوی دکتری مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

رضا ابراهیمی

دانشیار دانشکده هوافضا دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Rayleigh, Lord. (1917). On the pressure developed in a liquid ...
  • C. E. Brennen.. 4Cavitation and Bubble Dynamics?. Oxford University Press ...
  • C.L. Kling, A high speed photographic study of cavitation bubble ...
  • N.D. Shutler, R.B.Mesler, A photographic study of the dynamics and ...
  • H. Nowotny, Destruction of Materials by Cavitation, VDI Verlag, Berlin, ...
  • Iwai Y, Li SC. Cavitation erosion in Waters having different ...
  • X.M. Liu, J. He, J. Lu, X.W. Ni، #Effect of ...
  • D. Gueyffier, J. Li, A. Nadim, R. Scardovelli, S. Zaleski., ...
  • M. Sussman., ،0A second order coupled level set and volume- ...
  • Brackbill, J.U., Kothe, D.B., Zemach, C., 1992. A continuum method ...
  • D.L. Youngs., 1982. Time- dependent mul ti-material flow with large ...
  • S.W. Fong., E. KLAS EBOER. _ C.K. TURANGAN _ _ ...
  • نمایش کامل مراجع