キャビテーション

キャビテーションとは、多くの高速液体流れで発生する物理的な現象です。液体圧力が蒸気圧を下回ると、液体の中に蒸気泡が形成されます。キャビテーションは、高性能のバルブや流れを制御する装置、ポンプ内でよく見られ、これらの装置の効率を大幅に悪化させる場合があります。キャビテーションが長く続くと、装置の孔食、壊食が発生する恐れがあり、費用のかかる停止期間や修理の必要性につながります。

キャビテーションモデルは蒸気泡の体積分率を計算し、流れの中での気泡の発生と位置を予測します。これは小さいキャビテーション領域の予測に最も適しており、大量の蒸気が発生するような場合には適していません。キャビテーションモデルは小さな気泡の集まりを想定しており、全体的なキャビテーション領域に対応したものではありません。

キャビテーションを有効にすると、液体の圧力は飽和蒸気圧を下回りません。(キャビテーションを無効にすると、圧力は???理的制限を下回るまで低下することが許容されます)。これにより、キャビテーションが存在する場合に、壁面の計算によって計算される力の精度が向上します。

使用方法

液体のキャビテーションをシミュレートするには:

キャビテーションが発生している液体の蒸気プロパティを定義するには:

  1. 材料エディタで液体材料を開き、ボタンをクリックします。
  2. 2つの変化方法は、飽和蒸気圧結合された蒸気材料です。
注: 液体の蒸気状態がどの材料データベースでも定義されていない場合には、水蒸気の物性値が使用されます。

可視化

解析の実行後に、キャビテーション蒸気体積分率のプロットにより、キャビテーションが発生している領域を可視化します。この数は0~1の間を変化する小数で、1は100%の蒸気泡を示します。キャビテーションの場所を可視化する最も便利な方法は、等値面を使用する方法である。値を1(またはそれに近い値)にすると、キャビテーションが発生している領域を3次元で確認できます。

関連トピック

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数学的基盤