روش سطح مشترک تیز برای مدل سازی با استفاده از روش های حجم مایع و مایع نامرئی
چکیده
این تحقیق به بررسی یک روش جدید برای سطح مشترک تیز برای مدلسازی پدیده تشکیل حفره در جریان های غیر قابل تراکم می پردازد. فرمول یک حوزه ای برای جریان دو فازی مایع – بخار به کار گرفته می شود و سطح مشترک با استفاده از روش حجم مایعVOF بررسی می شود.تغییرات فاز در سطح مشترک با استفاده از شکل ساده شده معادله ریلت-پلست مدلسازی می شوند.شرایط فاز شتاب و فشار با استفاده از روش مایع نامرئی بررسی می شوند. تابع بررسی حجم سطح با توجه به نسبت حجم حفره ساخته می شود. روش مکعب پیشروی برای محاسبه محیط سطح مشترک در حفره های مدار استفاده می شوند.زوش اشتراک موازی برای افزایش اطلاعات سطح مشترک در یک میدان مورد استفاده قرار می گیرد. توصیف معادلات و روش های عددی نمایش داده شده اند. نتایج حفره سازی هیدروفویل همراه با اطلاعات کاریردی داده شده اند.
مقدمه
ایجاد حفره ، اصطلاحی برای تغییر وضعیت از مایع به بخار در شرایط وجود منطقه کم فشار در حوزه جریان در دمای محیطی است. اگر چه مکانیزم فیزیکی یکسان است ، در تقابل با جوشیدن قرار می گیرد که برای توصیف تغییر حالت از مایع به بخار در شرایط وجود منطقه کم فشار و افزایش دمای محیط حاصل می شود.. برای ایجاد حفره ، سرعت تغییر فاز تحت تاثیر فشار منطقه قرار می گیرد ، در حالی جوشیدن تحت تاثیر دمای محیط قرار می گیرد.
ایجاد حفره یاعث تجزیه عملکرد سطوح کشتی مثل لبه های پروانه کشتی و سکان کشتی می شود . به علاوه ،برای کاهش ارتفاع ، حباب های حفره می توانند مواد تجزیه کننده را حذف کنند.
Abstract
This paper describes a novel sharp interface approach for modeling the cavitation phenomena in incompressible viscous flows. A one-field formulation is adopted for the vapor-liquid two-phase flow and the interface is tracked using a volume of fluid (VOF) method. Phase change at the interface is modeled using a simplification of the Rayleigh-Plesset equation. Interface jump conditions in velocity and pressure field are treated using a level set based ghost fluid method. The level set function is constructed from the volume fraction function. A marching cubes method is used to compute the interface area at the interface grid cells. A parallel fast marching method is employed to propagate interface information into the field. A description of the equations and numerical methods is presented. Results for a cavitating hydrofoil are compared with experimental data.
Introduction
Cavitation is the term for the change of state from liquid to vapor when it is caused by a lowpressure region within the flow field at an ambient temperature. Although the physical mechanism is the same, in contrast the term boiling is used to describe the change of state from liquid to vapor when it is caused by a local increase in temperature at the ambient pressure. For cavitation, the phase change rate is governed by the local pressure, while for boiling it is governed by the local temperature.
Cavitation degrades the performance of lifting surfaces found on ships, such as propeller blades and rudders. In addition to reducing lift, the violent collapse of cavitation bubbles can also remove material leading to further degradation and possible failure.
چکیده
مقدمه
1. مدل ریاضی
1.1 جریان چسبناک غیر قابل تراکم
1.2 تغییر فاز
1.3 اثرات سطوح مشترک
1.4 مدلسازی شار حجم بین فازها
2. روش های عددی
2.1حل کننده جریان
2.2 حجم مایع و مجموعه سطحی
2.3.محیط و منطقه سطح مشترک
3. نتایج و بحث
3.1 مدل های دو بعدی
3.2 مدل های سه بعدی
4. نتیجه گیری
Abstract:
Introduction
1. Mathematical model
1.1 Incompressible viscous flow
1.2 Phase change
1.3 Interface tracking
1.4 Modeling mass flux between phases
2. Numerical methods
2.1 Flow solver
2.2 Volume of fluid and level set
2.3 Interface area and location
3. Results and discussion
3.1 Two dimensions
3.2 Three dimensions
4. conclusions
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه