interPhaseChangeFoam能否求解出空泡溃灭时的压力波



  • 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!


  • CORE 网格教授 OpenFOAM教授 管理员

    我对用interPhaseChangeFoam模拟压力波动持有强烈的怀疑态度,从求解器来看只是不可压缩VOF+相变求解器。气泡塌缩这种行为可以在compressibleInterFoam中计算,你要不要把interPhaseChangeFoam中的空化模型adapt到compressibleInterFoam中?



  • 首先,感谢回复!
    我是有这种想法的,将相变加入到compressibleInterFoam。
    但是对于压力波的产生,我一直没有想清楚其原因。尤其是在interPhaseChangeFoam求解器下,产生的压力波,将进出口条件设置为压力固定值,速度零梯度时,会更加明显。


  • CORE 网格教授 OpenFOAM教授 管理员

    @fl77 贴图或者把算例传一下看看?



  • @东岳 因为之前只是想测试各求解器的求解能力,看完结果后,结果文件没有保存。最近我会细化网格后,重新计算,到时候再向您请教。


  • OpenFOAM讲师

    用interPhaseChangeFoam求解器是不能算出所谓“压力波”,因为其求解的压力方程是椭圆形pde,你看到的pressure wiggles是由于算法导致的,是非物理的压力震荡。
    若想研究空泡中的shock wave,你得换个求解器cavitatingFoam。空泡群是用的EoS模型来描述的


 

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