مطالعه وقوع پدیده کاویتاسیون با استفاده از روش شبکه بولتزمن چندفازی و با اعمال معادلات حالت مختلف | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 3، دوره 53، شماره 5 (Special Issue)، مرداد 1400، صفحه 3151-3170 اصل مقاله (2.51 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2020.17997.6705 | ||
| نویسندگان | ||
| اسلام عزت نشان* 1؛ حامد واثق نیا2 | ||
| 1گروه مهندسی هوافضا، دانشکده مهندسی فناوریهای نوین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران | ||
| 2گروه مهندسی هوافضا، دانشکده مهندسی فناوری های نوین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| در مطالعه حاضر، یک روش شبکه بولتزمن چندفازی برای شبیهسازی عددی جریانهای کاویتاسیونی توسعه داده شدهاست. برهمکنش و جدایش فازهای مایع و بخار با اعمال روش اختلاف دقیق صورت گرفته و جهت دستیابی به پایداری عددی با حداقل جریانهای غیرفیزیکی و انطباق ترمودینامیکی بهتر نتایج عددی، از معادلههای حالت مناسب استفاده شدهاست. در این راستا، معادلات حالت مکعبی شان-چن و کارناهان-استارلینگ و معادله حالت غیرمکعبی پنگ-رابینسون اعمال شدهاند. دقت و کارآیی الگوریتم با شبیهسازی وقوع کاویتاسیون همگن و غیرهمگن مطالعه شده و نتایج بدستآمده با نتایج دیگران مقایسه شدهاست. الگوریتم توسعهیافته برای بررسی وقوع و رشد حبابهای کاویتاسیونی و دینامیک آن به کار گرفته شده و با استفاده از هر یک از معادلات حالت، تاثیر آبدوستی و آبگریزی سطوح دیواره بر پایداری عددی و نحوه برهمکنش بین جامد و سیال و اثرگذاری آن در چگونگی وقوع پدیده کاویتاسیون در گلوگاه یک نازل همگرا-واگرا مورد مطالعه قرارگرفتهاست. ارزیابی نتایج حاصل از روش حاضر با نتایج موجود در مراجع نشان میدهد که روش شبکه بولتزمن چندفازی با استفاده از یک معادله حالت مناسب، قابلیت و توانمندی بسیار خوبی برای شبیهسازی جریانهای کاویتاسیونی در هندسههای کاربردی را دارا بوده و دینامیک پیچیده حبابهای کاویتاسیونی را بهخوبی تسخیر میکند. | ||
| کلیدواژهها | ||
| وقوع پدیده کاویتاسیون؛ روش شبکه بولتزمن چندفازی؛ معادلات حالت؛ روش اختلاف دقیق | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,025 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,309 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,771 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,374,837 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,933,015 |