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Multiphase fluid dynamics and transport processes of low capillary number cavitating flows

Acta Mechanica Sinica 2009年第2期25卷 161-172页

作者： Xiangbin Li Guoyu Wang Zhiyi Yu Wei Shyy Department of Thermal Energy Engineering Beijing Institute of Technology 100081 Beijing China Department of Nuclear Science and Engineering North China Electric Power University 102206 Beijing China Department of Aerospace Engineering University of MichiganAnn Arbor MI 48109 USA

To better understand the multiphase fluid dynamics and associated transport processes of cavitating flows at the capillary number of 0.74 and 0.54, and to validate the numerical results, a combined computational and experimental investigation of flows around a hydrofoil is studied based on flow visualizations and time-resolved interface movement. The computational model is based on a modified RNG k-ε model as turbulence closure, along with a vapor-liquid mass transfer model for treating the cavitation process. Overall, favorable agreement between the numerical and experimental results is observed. It is shown that the cavi- tation structure depends on the interaction of the water-vapor mixture and the vapor among the whole cavitation stage, the interface between the vapor and the two-phase mixture exhibits substantial unsteadiness. And, the adverse motion of the interface relates to pressure and velocity fluctuations inside the cavity. In particular, the velocity in the vapor region is lower than that in the two-phase region.

关键词： Low capillary number cavitation Multiphasedynamics Flow visualization turbulent cavitationmodeling

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