对不同空化模型的比较研究

摘要

目前对于空化问题的数值模拟多采用空化模型,空化模型的选择对于空化流动的计算有着重要的影响,基于Rayliegh-Plesset方程的空化模型有着广泛的应用,其中比较有代表性的有Schnerr&Sauer 、Singhal及Zwart等空化模型,本文应用这三种空化模型对方头体的空化流动现象进行了定常和非定常数值模拟,其中紊流模型采用sst k-ω模型,并结合商业软件中的UDF方法(用户自定义函数)对其粘性进行了修正;计算表明,Zwart、Schnerr&Sauer模型比Singhal空化模型具有更好的鲁棒性,且可观察到明显的空泡运动;Schnerr&Sauer模型得到的壁面压力系数分布和实验值最为接近;而Singhal模型在非定常计算中,能够获得由质量空化源周期性变化引起的周期性相变过程.