interPhaseChangeFoam能否求解出空泡溃灭时的压力波
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最近在做一些管道空化的研究,空泡溃灭产生的压力波会对管道造成严重破坏。
参考一定文献后,普遍观点是需要采用可压缩形式的控制方程(可简化为正压流体),并通过压力对密度进行修正(速度-压力-密度耦合),才能有效求解出压力波。即求解压力波需要采用可压缩形式的相变求解器。
但在前辈的帖子里,[空化求解-负绝对压力问题](([www.cfd-china.com/topic/884/interphasechangefoam空化求解-负绝对压力问题/4]),提到可以采用interPhaseChangeFoam求解器,求解出压力波。
并且,自己采用文丘里管的算例,发现也能检测到压力波。
我看了下该求解器的求解文件,其控制方程均采用不可压缩形式,且无密度修正过程。但在求解动量方程的时候,采用的是混合密度,即预测速度的求解与合密度有关,而后续的压力速度耦合过程中,压力的求解与此处预测速度有关。
所以,我有两个问题:
(1)interPhaseChangeFoam求解器中的压力波的产生,是否是由于合密度的变化产生?
(2)相比于高度可压缩流动,空化的相变过程中,尽管混合密度发生很大变化,但液相和气相本身密度变化很小。密度的修正过程是否有必要?
感谢各位大佬赐教! -
interPhaseChangeFoam对于空化shock wave无能为力,因为其实际上是个不可压缩求解器。空化中的shock wave实际上和水汽混合相声速的降低相关,水汽混合相声速可以低至几米每秒,导致很可能就超过,从而shock wave可以产生。。
关于空化shock wave的实验研究,推荐 Ganesh H, Mäkiharju S A, Ceccio S L. Bubbly shock propagation as a mechanism for sheet-to-cloud transition of partial cavities[J]. Journal of Fluid Mechanics, 2016, 802: 37-78.
关于其数值模拟,18年慕尼黑工大的这篇论文很好。。B. Budich, S.J. Schmidt, N.A. Adams, Numerical simulation and analysis of condensation shocks in cavitating flow, J. Fluid Mech., 838 (2018) 759-813.
感觉现在大家做空化模拟开始在逐渐转型