حل عددی جریان کاویتاسیون گسترده دوبعدی با روش انتگرال مرزی

جریان پتانسیل همراه با کاویتاسیون گسترده با استفاده از روش عددی المان مرزی بررسی شده است. برای این منظور از توزیع گردابه در مرز جریان استفاده شده است. سطح خیس شده هیدروفویل- کاویتی بهn پنل تقسیم گردیده است. روی سطح خیس شده هیدروفویل- کاویتی شرط نفوذ ناپذیری (سرعت عمودی صفر) و روی سطح خیس شده کاویتی شرط سرعت مماسی ثابت و در لبه انتهایی هیدروفویل شرط پیوستگی سرعت مماسی اعمال شده است. طول کاویتی معلوم فرض شده و یک شکل اولیه فرضی برای کاویتی در نظر گرفته میشود. در مرحله اول با اعمال شرط نفوذ ناپذیری بر روی سطح خیس شده هیدروفویل و شرط سرعت مماسی ثابت بر روی سطح خیس شده کاویتی و شرط پیوستگی سرعت مماسی درلبه انتهایی هیدروفویل، 1+n مجهول شدت گردابه روی پنلها بهمراه عدد کاویتاسیون بدست میآید. سپس بمنظور ارضاء شرط نفوذ ناپذیری روی سطح کاویتی پنلهای سطح کاویتی را جابجا کرده تا پنلها موازی سرعت القایی در هر پنل گردند. مجددا حل از مرحله اول تکرار میشود تا شکل کاویتی همگرا گردد. نتایج حل عددی جریان کاویتاسیون گسترده حول هیدروفویل صفحه تخت و گوه با نتایج تجربی مقایسه شده است. نشان داده شده است که روش عددی حاضر هندسه کاویتی را برای اجسام فوق در زاویه حمله یا زاویه راس گوه کم و ضریب پسا را در زاویه حمله یا زاویه راس گوه بالا و ضریب برآ را در همه زوایا بخوبی پیشبینی میکند. همچنین استفاده از روش فعلی در حل جریان کاویتاسیون گسترده نتایج بهتری در مقایسه با استفاده از آن در حل جریان کاویتاسیون جزئی بهمراه دارد.

کلیدواژه ها:

کاویتاسیون گسترده دو بعدی ، جریان پتانسیل ، روش المان مرزی (پنل) ، عناصر گردابه