مقایسه و انتخاب مناسب مدل های انتقال جرم برای پیش بینی کاویتاسیون در جریان های داخلی

با توجه به محدودیت نرم افزارهای موجود تجاری و کد باز در ارائه الگوهای متنوع و استفاده از مدل های نوین انتقال جرم در پیش بینی پدیده کاویتاسیون، سه نمونه از جدیدترین مدل های انتقال جرم، برای بررسی جریان داخلی یکسانی مورد بررسی قرار گرفته است. در جایی که تنها مدل کانز در کد منبع باز اپنفوم وجود دارد، توسعه و اعمال کد مربوط به معادلات مدل های سینگال و زوارت در این نرم افزار اعمال شده، تاثیر همگی این مدل ها در پیش بینی پدیده کاویتاسیون و نتایج حاصل از آن در مقایسه با نتایج تجربی ارائه شده است. نتایج حاصل از نمونه شبیه سازی شده، دقت بالای مدل های انتقال جرم کانز، زوارت و سینگال را با خطای میانگین کمتر از 5 درصد، و به ترتیب با خطای متوسط 93/2%، 71/3% و 01/4%، نشان می دهد. بنابراین در این توسعه کد عددی و مقایسه مدل های انتقال جرم، نتایج کلی مدل های کانز و زوارت دقت متوسط بالاتری را در شبیه سازی جریان کاویتاسیونی نشان می دهد؛ و با اینکه اولویت قابل توجهی بین مدل های کانز و زوارت وجود ندارد، لیکن با توجه به نتایج مربوط به کسر حجمی در محل تشکیل اولین توده های ابری کاویتاسیون، مدل توسعه داده شده زوارت در مقابل مدل موجود کانز مزیت نسبی دارد. همین طور استفاده از مدل سینگال با متوسط خطای بیشتر در کل مقاطع مورد بررسی، نتایج دقیقتری را در موقعیت شکل گیری اولیه کاویتاسیون، نسبت به مدل کانز نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

کاویتاسیون ، اعمال مدل انتقال جرم ، سینگال ، زوارت ، کانز ، جریان داخلی