МОДЕЛЮВАННЯ ВЕНТИЛЬОВАНОЇ КАВЕРНИ ЗА ОБТІЧНИМ ТІЛОМ
DOI:
https://doi.org/10.17721/2706-9699.2021.1.09Ключові слова:
кавітація, двофазні течії, експеримент, чисельне моделюванняАнотація
Представлено результати фізичного і чисельного моделювання вентильованої повітряної каверни за обтічним тілом. Наведено результати лабораторних експериментів з визначення кількості газу, що витікає з вентильованої каверни, яка формується позаду кавітатора залежно від ряду геометричних і динамічних параметрів. На основі програмного забезпечення з відкритим кодом OpenFOAM проведено чисельне моделювання тривимірної нестаціонарної двофазної течії. Досліджено вплив параметрів продувки газу на формування повітряної порожнини, розмір, форму та стійкість. Отримано якісну узгодженість з експериментальними даними. Показано, що товщина вентильованої каверни визначається діаметром кавітатора не залежно від діаметра отвору видуву, а збільшення швидкості або витрати газу позитивно впливають на довжину та стійкість зформованої каверни.
Посилання
Wang B., Wang J., Chen D. et al. Experimental Investigation on Underwater Drag Reduction Using Partial Cavitation. Chin. Phys. B. 2017. V. 26, № 5. P. 054701.
Amromin E., Mizine I. Partial Cavitation as Drag Reduction Technique and Problem of Active Flow Control. Marine Technology. 2003. V. 40, № 3. P. 181–188.
Supercavitation: Advances and Perspectives. Ed. I. Nesteruk. Springer-Verlag, Berlin and Heidelberg, 2012.
Dimitrieva N.F., Voropaev G.O., Fal V.O. Method of calculating the formation of a steam cavity on a streamlined body. Abstracts of the seventh international scientific-practical conference "Computer Hydromechanics" (Kyiv, September 29-30, 2020). Kyiv: IGM NASU. 2020. P.27–28.
Hirt C.W., Nichols B.D. Volume of Fluid (VOF) Method for the Dynamics of Free Boundaries, J. Comp. Phys. 1981. V. 39, № 1. P. 201–225.
Deshpande S.S., Anumolu L., Trujillo M.F. Evaluating the performance of the two-phase flow solver interFoam Computational science & discovery. 2012. V. 5, № 1. З. 014016.
Brackbill J.U., Kothe D.B., Zemach C. A continuum method for modeling surface tension J. Comp. Phys. 1992. V. 100, № 2. P. 335–354.
Damián S.M. Description and utilization of interFoam multiphase solver Comp.Fluid Dyn. 2012.
Chitalov D.I., Kalashnikov S.T. Development of an application for preparing computational meshes using the snappyHexMesh utility of the Open-FOAM software environment. Software products and systems. 2018.Vol. 31, No. 4, pp. 715–722.
Epikhin A., Evdokimov I., Kraposhin M., et al. Development of a Dynamic Library for Computational Aeroacoustics Applications Using the OpenFOAM Open Source Package Procedia Computer Science. 2015. V. 66. P. 150–157.
Voropaev G.A. Viscous entrainment of gas in a ventilated cavity of a given shape. 2013. Applied Hydromechanics Vol. 15, No. 1. P. 10–23.
