Математическая модель отрыва каверны на гидропрофиле

Abstract

Рассмотрена нелинейная задача кавитационного обтекания гидропрофиля с учетом вязких свойств жидкости в области замыкания каверны и поверхностного натяжения, оказывающих влияние на кавитационный отрыв потока. Теоретическая модель базируется на концепции вязко-невязкого взаимодействия внешнего невязкого кавитационного течения и внутреннего турбулентного отрывного течения в следе за каверной. Метод решения задачи внешнего невязкого кавитационного течения основывается на построении комплексного потенциала течения, а расчет течения в следе базируется на методе интегральных соотношений для турбулентных отрывных течений. Результаты расчетов сопоставлены с экспериментальными данными.

Розглянута нелiнiйна задача кавiтационного обтiкання гiдропрофiля з урахуванням в'язких властивостей рiдини в областi замикання каверни та поверхневого натягу, що робить вплив на кавiтацiйний вiдрив потоку. Теоретична модель базується на концепцiї в'язко-нев'язкої взаємодiї зовнiшньої нев'язкої кавiтационої течiї i внутрiшньої турбулентної вiдривної течiї в слiдi за каверною. Метод розв'язку задачi зовнiшньої нев'язкої кавiтационої течiї грунтується на побудовi комплексного потенцiалу течiї, а розрахунок течiї в слiдi базується на методi iнтегральних спiввiдношень для турбулентних вiдривних течiй. Результати розрахункiв зiставленi з експериментальними даними.

A non-linear problem of the cavity flow past a hydrofoil with taking into account the fluid viscosity in the cavity closure region and the surface tension affecting the cavity detachment is considered. The theoretical model is based on the concept of viscous/inviscid interaction between the external inviscid cavity flow and internal turbulent separated flow behind the cavity. The external inviscid flow is solved by constructing the complex potential of the flow, and the wake model is based on the method of integral relationships for separated turbulent flows. The obtained numerical results and experimental data are compared.