Модель равновесной кавитации

В основу этой модели положена система соотношений, описывающих равновесное термодинамическое состояние двухфазной гомогенной среды, состоящей из жидкости, ее пара и растворенного инертного газа (растворенный инертный газ считается идеальным). Использование модели позволяет определить равновесные параметры кавитирующего потока при условии, что необходимые термодинамические свойства текучей среды известны.

Данная модель позволяет описывать не только фазовые превращения, вызываемые падением давления в жидкости (гидродинамическая кавитация), но и ростом температуры в ней (кипение).

Предположения и ограничения

В настоящее время Модель равновесной кавитации может быть использована только для расчета кавитации в предварительно определенной «воде (жидкости)» (при задании текучих сред проекта необходимо выбрать «Воду» в списке Предварительно определенных > жидкостей).
Процесс кавитации жидкости протекает равновесно.
Используется гомогенная модель двухфазной среды; скорость и температура всех компонентов газовой смеси (включая пар и неконденсирующийся газ) и жидких фаз имеют одинаковые значения.
Модель не позволяет рассматривать детальную структуру кавитационной зоны. Параметры пузырьков не рассматриваются, миграция пузырьков в направлении антиградиента давления не учитывается.
В зоне фазового перехода значения температуры и давления должны находиться в следующих диапазонах: 280.15 K < T < 583.15 K, 103 Па < P < 107 Па.
Газовая фаза содержит растворенный (неконденсирующийся) газ. В качестве растворенного газа используется «Воздух». По умолчанию, в качестве массовой доли растворенного газа установлено значение 10-4. Это значение является пригодным в стандартных условиях и подходящим для большинства задач. При необходимости, может быть задано другое значение в диапазоне 10-2...10-6.
Допустимая объемная доля пара в двухфазной смеси ограничена значением 0.95. Данное ограничение должно быть учтено при задании начальных и граничных условий.

Учет эффекта кавитации в предварительно определенной воде

Чтобы учесть эффекты кавитации в воде в вашем проекте, установите флажок Кавитация в разделе Характеристики течения при указании текучих сред проекта на вкладке Текучая среда в Мастер проекта или в окне Общие настройки.

Можно также включить расчет кавитации в выбранной Подобласти течения (для получения дополнительной информации обращайтесь к разделу “Подобласти течения”).

Опцию Кавитация рекомендуется включать в следующих случаях:

когда в области течения появляются зоны, в которых локальное статическое давление среды становится ниже давления насыщенного пара воды при соответствующем значении температуры;
когда вследствие интенсивного нагрева воды может произойти ее локальное закипание.