基于OpenFOAM的空化流動研究.pdf

1、空化是一種廣泛存在于各種水力機(jī)械中的流動現(xiàn)象，其本質(zhì)是從水到水蒸氣的相變，早期對空化現(xiàn)象的研究主要采用勢流方法和實驗技術(shù)，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的研究人員采用數(shù)值仿真技術(shù)來研究繞不同物體的空化流動。本文主要采用開源OpenFOAM軟件的數(shù)值仿真技術(shù)完成了三個方面的工作：研究了不同的湍流模型和空化模型對繞二維水翼空化流動的預(yù)報能力，計算了不同空化數(shù)條件下繞二維水翼的定常流動和非定常流動，模擬了繞三維扭翼的非定?？栈鲃?。
　

2、　首先劃分了三種不同的網(wǎng)格，對比了網(wǎng)格對空化流動數(shù)值仿真結(jié)果的影響，研究了網(wǎng)格對流場的速度場、粘度分布、尾跡以及水翼表面的壓力分布和受到的升力與阻力的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在翼型表面布置400個網(wǎng)格比較合理。用驗證后的網(wǎng)格考核了湍流模型和空化模型對數(shù)值仿真結(jié)果的影響，分析了翼型受到的流體動力特性和流場物理參數(shù)的變化規(guī)律，結(jié)果顯示Standard k-ε模型和Schnerr空化模型能較好地模擬空化流動。
　　采用Standard k-ε湍流

3、模型和Schnerr空化模型，研究了繞二維NACA0009翼型的定?？栈鲃雍屠@二維NACA0015翼型的非定常空化流動。計算了空化數(shù)為0.3、0.45、0.6、0.65、0.75、0.8、0.85、0.9、1.0和1.2等10個流動工況下繞NACA0009翼型的空化繞流，分析了翼型受到的升力、阻力和吸力面的空泡形態(tài)隨空化數(shù)的變化規(guī)律。計算了攻角為8°、空化數(shù)為0.8時繞NACA0015翼型的空化繞流，結(jié)果表明繞流場的速度場、壓力場和空