Модель кавитации

Модель основывается на предположении, что процесс кавитации происходит в условиях, близких к термодинамическому равновесию. Кроме того, можно предположить, что в большинстве случаев этот процесс является изотермическим, так как изменения средней температуры несущественные. В этом случае модель равновесной кавитации сводится к уравнению состояния баротропного типа. Закон баротропного состояния предполагает, что давление текучей среды является только функцией плотности текучей среды. Многофазная плотность текучей среды рассчитывается по закону баротропного состояния, как показано на графике ниже.

Рис. 1. Фазовая диаграмма плотности и давления: 1) идеальный газ; 2) двухфазная область; 3) сжимаемая жидкость.

Когда давление выше давления насыщения PL, плотность текучей среды равна плотности сжимаемой жидкости. Когда давление становится ниже PL, в смеси появляется пар. Когда давление становится ниже PV, в смеси больше нет жидкости, и текучая среда рассматривается как идеальный газ.

Представленная модель изотермической кавитации требует задания минимального количества параметров среды и может применяться для исследования гидродинамической кавитации в большинстве технических жидкостей, таких как бензин, дизельное топливо, минеральные и синтетические масла.

Предположения и ограничения

Модель равновесной изотермической кавитации содержит следующие допущения и ограничения:

Модель изотермической кавитации сейчас доступна только для жидкостей, свойства которых задаются пользователями.
Процесс считается изотермическим и тепловые эффекты не учитываются.
Газовая фаза содержит растворенный (неконденсирующийся) газ. В качестве растворенного газа могут быть использованы четыре газа: «Воздух» (по умолчанию), «Углекислый газ», «Гелий» и «Метан». 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.

Учет эффекта кавитации в жидкостях, созданных пользователями

Эту модель можно использовать для любых пользовательских несжимаемых Жидкостей в Инженерной базе данных. Для этого установите флажок Эффект кавитации и укажите Молярную массу жидкости и Давление насыщения при определенной Температуре.
Чтобы учесть эффекты кавитации 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.

Ограничение:
В одном проекте эффект кавитации может быть учтен только для одной заданной пользователем жидкости.