EROSIVE POTENTIAL OF TRAVELING BUBBLE CAVITATION IN A WATER PUMP – CFD & EXPERIMENT

0332865 - ÚT 2010 RIV CZ eng C - Konferenční příspěvek (zahraniční konf.)
Zima, Patrik - Sedlář, M. - Müller, M.
EROSIVE POTENTIAL OF TRAVELING BUBBLE CAVITATION IN A WATER PUMP – CFD & EXPERIMENT.
[Erozní potenciál bublinkové kavitace ve vodním čerpadle – numerická simulace a experiment.]
Experimental Fluid Mechanics 2009. Liberec: Technical University of Liberec, 2009 - (Vít, T.; Dančová, P.; Dvořák, V.), s. 432-442. ISBN 978-80-7372-538-9.
[International Conference Experimental Fluid Mechanics 2009. Liberec (CZ), 25.11.2009-27.11.2009]
Grant CEP: GA ČR(CZ) GA101/07/1612
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z20760514
Klíčová slova: traveling bubble cavitation * erosive potential * water pump
Kód oboru RIV: BK - Mechanika tekutin

A model assessing erosive potential of cavitation bubbles for 3D steady-state pump flow in the traveling cavitation mode is proposed. The 3D Navier-Stokes code for turbulent pump flow is coupled with the Rayleigh-Plesset equation by means of two-way coupling. The energy dissipated between two successive bubble rebounds is estimated to assess the erosive potential. The model is validated for a 2D hydrofoil in the cavitation tunnel and then employed for a 3D mixed-flow water pump impeller. The numerical results indicate the dominant effect of the first collapse and are in good agreement with the experiment.

Práce navrhuje model pro odhad erozního potenciálu kavitačních bublin při stacionárním proudění s bublinkovou kavitaci ve vodním čerpadle. 3D Navierovy-Stokesovy rovnice pro turbulentní proudění jsou svázány s Rayleighovou-Plessetovou rovnicí obousměrnou vazbou. Erozní potenciál je určen z energie disipované mezi dvěma po sobě jdoucími kolapsy bubliny. Model je ověřen v kavitačním tunelu pro dvourozměrný profil a poté aplikován v třírozměrné geometrii oběžného kola vodního čerpadla. Numerické výsledky ukazují dominantní vliv prvního kolapsu a jsou v dobré shodě s experimentem.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0177991