Revista de Ingeniería Mecánica Aplicada

Abstracto

Evaluación del enfoque homogéneo para predecir las características de flujo inestable de la cavitación en capas y nubes

Costa P y Dumas G*

En este trabajo, el enfoque homogéneo, frecuentemente utilizado para simular la cavitación en maquinaria hidráulica, se utiliza para calcular flujos cavitantes inestables para dos geometrías simplificadas. Después de una revisión rápida de la literatura y una presentación rigurosa de la metodología propuesta, la física calculada detallada de la cavitación en capas y nubes se compara con las observaciones experimentales y con la teoría. Los resultados sugieren que el supuesto de un medio homogéneo no es adecuado para predecir la física fina de la cavitación asociada y, por lo tanto, para predecir sus características inestables precisas. Sin embargo, el enfoque no homogéneo, en el que se resuelve una ecuación de momento para ambas fases bajo un enfoque de volumen de fluido (VOF), resulta ser más prometedor. Aunque es numéricamente menos estable, dicho enfoque permite que el cuerpo efectivo se modifique por la presencia de vapor en contraste con el enfoque homogéneo. Se descubre que la topología de flujo resultante alrededor de la cavidad de vapor concuerda mejor con las observaciones experimentales y, por lo tanto, el enfoque no homogéneo ofrece el potencial de predecir mejor las características inestables de la cavitación asociada.