캐비테이션은 많은 고속 액체 흐름에서 발생하는 물리적 현상입니다. 액체 압력이 증기압 이하로 떨어지면 액체 내에서 증기 버블이 형성됩니다. 캐비테이션은 고성능 밸브, 흐름 제어 장치, 펌프에서 일반적으로 발생하며 이러한 장치의 효율성을 크게 감소시킬 수 있습니다. 연장된 캐비테이션은 장치의 피팅 및 침식으로 이어져 비용이 많이 드는 가동 중단 시간 및 수리가 발생합니다.
이 캐비테이션 모형은 증기 버블 체적 분율을 추적하고 흐름 내에서 버블 형성 시작 및 위치를 예측합니다. 또한 캐비테이션의 작은 영역을 예측하는 데 가장 적합하며, 커다란 증기 형성은 예측하지 않습니다. 이 캐비테이션 모형은 버블 집합을 가정하고, 총 증기 영역은 가정하지 않습니다.
캐비테이션이 사용으로 설정된 경우 유체 압력이 증기압 이하로 떨어지지 않습니다. 캐비테이션이 사용 안 함으로 설정되어 있으면 압력이 물리적 제한 범위 아래로 떨어집니다. 따라서 캐비테이션이 있는 경우 벽 계산기에서 계산한 힘의 정확도가 향상됩니다.
사용
액체의 캐비테이션을 시뮬레이션하려면:
- 액체 재료 단계를 흐름 부품에 지정합니다.
- 캐비테이션이 예상되는 영역의 메쉬에 초점을 맞춥니다. 이 경우 메쉬 미세 조정 영역이 유용합니다.
- 캐비테이션을 사용으로 설정하려면 해석 빠른 편집 대화상자를 열고 물리학 탭을 선택한 다음 고급을 클릭합니다. 캐비테이션을 선택합니다.
- 흐름이 온도 변화에 따라 달라지는 경우 액체 재료가 온도(부력)에 따라 달라질 수 있지만 증기 상태의 증기압은 일정하게 유지됩니다.
캐비테이션 액체의 증기 특성을 정의하려면:
- 재료 편집기에서 액체 재료를 열고 위상 버튼을 클릭합니다.
- 두 가지 변형 방법은 증기압과 연결된 증기 재료입니다.
- 액체의 증기압을 지정하려면(증기 상태인 경우) 증기압을 선택합니다.
- 기본 재료 데이터베이스에서 대부분의 액체에는 증기압이 재료 정의의 일부로 저장되어 있습니다. 증기압 값이 저장된 경우 이 필드가 자동으로 채워집니다.
- 증기압을 알고 있지만 별도의 재료에 증기 특성이 정의되어 있지 않은 경우 이 옵션을 사용합니다.
- 또한 캐비테이션이 해결되지 않아도 액체의 자르기 압력을 지정하는 데 이 옵션을 사용할 수 있습니다. 이는 액체에서 물리적으로 발생할 수 있는 최소 압력입니다. 계산된 압력 값이 이 값보다 작으면 이 값으로 설정됩니다.
- 증기 재료를 선택한 액체 재료와 연결하려면 연결된 증기 재료를 선택합니다.
- 별도의 재료에 증기 특성이 정의되어 있는 경우 이 옵션을 사용합니다.
- 이 옵션을 사용하려면 메뉴에서 증기 재료를 선택합니다. 동일한 재료 데이터베이스의 재료만 사용할 수 있습니다. (연결된 증기 재료는 재료의 액체 상태와 동일한 재료 데이터베이스에 있어야 합니다.)
- 액체 재료에 연결된 증기 재료는 액체 재료 정의에서 링크를 제거할 때까지 데이터베이스에서 삭제할 수 없는 액체 재료에 연결됩니다.
주: 액체의 증기 상태가 재료 데이터베이스에 정의되어 있지 않으면 수증기의 특성이 사용됩니다.
가시화
해석 실행이 완료되면 캐비테이션 증기 체적 분율을 플로팅하여 캐비테이션 영역을 시각화합니다. 이 수량은 분율이며, 0부터 1까지 변할 수 있습니다. 값 1은 100% 증기 버블을 나타냅니다. 캐비테이션 위치를 시각화하는 가장 편리한 방법은 등위면을 사용하는 것입니다. 이 분율 값을 1로 설정하면(또는 닫기) 캐비테이션 영역의 3D 뷰를 플로팅합니다.
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