Journal of Applied Mechanical Engineering

Abstrait

Évaluation de l'approche homogène pour prédire les caractéristiques d'écoulement instable de la cavitation en nappe et en nuage

Cote P et Dumas G*

Dans ce travail, l'approche homogène, fréquemment utilisée pour simuler la cavitation dans les machines hydrauliques, est utilisée pour calculer des écoulements cavitants instationnaires pour deux géométries simplifiées. Après une revue rapide de la littérature et une présentation rigoureuse de la méthodologie proposée, la physique calculée détaillée de la cavitation en nappe et en nuage est comparée aux observations expérimentales et à la théorie. Les résultats suggèrent que l'hypothèse d'un milieu homogène n'est pas adaptée pour prédire la physique fine de la cavitation attachée et donc pour prédire ses caractéristiques instationnaires précises. Cependant, l'approche inhomogène, dans laquelle une équation d'impulsion est résolue pour les deux phases sous une approche de volume de fluide (VOF), s'avère plus prometteuse. Bien qu'elle soit numériquement moins stable, une telle approche permet de modifier le corps effectif par la présence de vapeur contrairement à l'approche homogène. La topologie d'écoulement résultante autour de la cavité de vapeur s'avère plus conforme aux observations expérimentales, et ainsi l'approche inhomogène offre le potentiel de mieux prédire les caractéristiques instationnaires de la cavitation attachée.