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。
液体のキャビテーションをシミュレートするには:
材料エディタで液体材料を開き、相ボタンをクリックします。
2つの変化方法は、飽和蒸気圧と結合された蒸気材料です。
液体の蒸気圧(蒸気状態にある時)を指定するには飽和蒸気圧を選択します。
蒸気材料を選択された液体材料に関連づけるには結合された蒸気材料を選択します。
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。
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