مطالعه عددی تاثیر ضریب نرخ دمش گاز بر مشخصات کاویتی در جریان سوپرکاویتاسیون گازدهی شده

در این مقاله جریان سوپرکاویتاسیون گازدهی شده بر روی یک مدل پرتابه ای در شرایط پایدار با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی در نرم افزار تجاری سی اف ایکس و بکارگیری مدل آشفتگی کی-امگا اس-اس-تی و تکنیک حجم سیال به صورت سه بعدی شبیه سازی شده است. به منظور صحت سنجی مدل عددی، ابعاد کاویتی گازدهی شده حاصل از نتایج شبیه سازی با داده های آزمایشگاهی موجود، مقایسه و دقت حل عددی مشخص شده است. نتایج عددی نشان می دهد که در یک عدد فرود ثابت و با افزایش ضریب نرخ دمش گاز، ابعاد کاویتی گازدهی شده در ابتدا افزایش یافته و پس از رسیدن به یک مقدار بحرانی تقریبا ثابت می ماند. همچنین مشاهده شده است که در کاویتی های بزرگتر، اثر نیروی جاذبه موجب انحراف قسمت انتهایی کاویتی به سمت بالا می شود. نتایج نشان می دهد که با افزایش ضریب نرخ دمش گاز، الگوی خروج گاز از انتهای کاویتی از حالت جت بازگشتی به حالت گردابه دوقلو تبدیل می شود. تغییرات ضریب نرخ دمش گاز بر حسب طول کاویتی تابعی از عدد فرود جریان کاویتاسیونی بوده و مقدار بحرانی ضریب نرخ دمش گاز بر حسب عدد فرود جریان به صورت خطی افزایش پیدا می کند.