Compressible Two-Phase Viscous Flow Investigations of Cavitation Dynamics for the ITTC Standard Cavitator
Julkaisuvuosi
2020
Tekijät
Viitanen, Ville M.; Sipilä, Tuomas; Sánchez-caja, Antonio; Siikonen, Timo
Abstrakti:
In this paper, the ITTC Standard Cavitator is numerically investigated in a cavitation tunnel. Simulations at different cavitation numbers are compared against experiments conducted in the cavitation tunnel of SVA Potsdam. The focus is placed on the numerical prediction of sheet-cavitation dynamics and the analysis of transient phenomena. A compressible two-phase flow model is used for the flow solution, and two turbulence closures are employed: a two-equation unsteady RANS model, and a hybrid RANS/LES model. A homogeneous mixture model is used for the two phases. Detailed analysis of the cavitation shedding mechanism confirms that the dynamics of the sheet cavitation are dictated by the re-entrant jet. The break-off cycle is relatively periodic in both investigated cases with approximately constant shedding frequency. The CFD predicted sheet-cavitation shedding frequencies can be observed also in the acoustic measurements. The Strouhal numbers lie within the usual ranges reported in the literature for sheet-cavitation shedding. We furthermore demonstrate that the vortical flow structures can in certain cases develop striking cavitating toroidal vortices, as well as pressure wave fronts associated with a cavity cloud collapse event. To our knowledge, our numerical analyses are the first reported for the ITTC standard cavitator.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Aalto-yliopisto
Siikonen Timo
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli:
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti/Sarja
Kustantaja
Volyymi
10
Numero
19
Artikkelinumero
6985
Sivut
1-23
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
1
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Kokonaan avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Avoimen saatavuuden kirjoittajamaksu €
2686
Avoimen saatavuuden kirjoittajamaksun vuosi
2020
Muut tiedot
Tieteenalat
Matematiikka; Kone- ja valmistustekniikka; Muu tekniikka
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Kyllä
DOI
10.3390/app10196985
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä