undefined

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 enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Aalto-yliopisto

Siikonen Timo

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Sánchez-caja Antonio Orcid -palvelun logo

Viitanen Ville M. Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli:

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Kustantaja

MDPI AG

Volyymi

10

Numero

19

Artikkelinumero

6985

Sivut

1-23

Julkaisu­foorumi

82219

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