參考資料：ANSYS Fluid Dynamics Verification Manual

算例說(shuō)明

本案例模擬了管道由于突然收縮，在鋒利邊緣附近形成低壓區(qū)，從而導(dǎo)致空化的物理現(xiàn)象。

計(jì)算域：L1=1.60cm，L2=3.20cm，r1=1.15cm，r2=0.40cm

物質(zhì)屬性：水密度為1000kg/m3，粘度為0.001kg/m-s；水蒸汽密度為0.02558kg/m3，粘度為1.26e-6kg/m-s

邊界條件：入口壓力為250000000Pa，出口壓力為95000Pa，溫度為300K，3540Pa

網(wǎng)格劃分

采用矩形網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)量為3525

計(jì)算設(shè)置

本次計(jì)算為穩(wěn)態(tài)軸對(duì)稱計(jì)算。

• 物質(zhì)屬性
  

計(jì)算物質(zhì)設(shè)置為水和水蒸氣，設(shè)置它們的密度等參數(shù)

• 多相流模型

（1）選擇Mixture多相流模型

（2）主相設(shè)為水，次相為蒸汽

（3）激活空化模型

• 湍流模型
  

選擇標(biāo)準(zhǔn)k-epsilon模型

• 邊界條件

（1）設(shè)置壓力入口邊界條件

（2）出口邊界采用壓力出口邊界條件

（3）計(jì)算域下邊緣為對(duì)稱軸，上側(cè)壁面為無(wú)滑移邊界

• 求解控制

（1）求解方法

（2）松弛因子

計(jì)算結(jié)果

• 計(jì)算域云圖展示
  

（1）速度云圖

（2）水蒸汽體積百分比云圖

• 計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值對(duì)比

流量系數(shù)數(shù)值對(duì)比，流量系數(shù)=質(zhì)量流量/（界面面積*sqrt（2*密度*進(jìn)出口壓差））

參考文獻(xiàn)

W.H. Nurick, “Orifice Cavitation and Its Effects on Spray Mixing”. Journal of Fluids Engineering, Vol.98, pp. 681-687, 1976