undefined

Compressible Two-Phase Viscous Flow Investigations of Cavitation Dynamics for the ITTC Standard Cavitator

Publiceringsår

2020

Upphovspersoner

Viitanen, Ville M.; Sipilä, Tuomas; Sánchez-caja, Antonio; Siikonen, Timo

Abstrakt

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.
Visa mer

Organisationer och upphovspersoner

Aalto-universitetet

Siikonen Timo

Teknologiska forskningscentralen VTT Ab

Sánchez-caja Antonio Orcid -palvelun logo

Viitanen Ville M. Orcid -palvelun logo

Publikationstyp

Publikationsform

Artikel

Moderpublikationens typ

Tidning

Artikelstyp

En originalartikel

Målgrupp

Vetenskaplig

Kollegialt utvärderad

Kollegialt utvärderad

UKM:s publikationstyp

A1 Originalartikel i en vetenskaplig tidskrift

Publikationskanalens uppgifter

Journal/Serie

Applied sciences

Förläggare

MDPI AG

Volym

10

Nummer

19

Artikelnummer

6985

Sidor

1-23

Publikationsforum

82219

Publikationsforumsnivå

1

Öppen tillgång

Öppen tillgänglighet i förläggarens tjänst

Ja

Öppen tillgång till publikationskanalen

Helt öppen publikationskanal

Parallellsparad

Ja

Publiceringsavgift för öppen tillgång €

2686

Betalningsår för den öppen tillgång publiceringsavgiften

2020

Övriga uppgifter

Vetenskapsområden

Matematik; Maskin- och produktionsteknik; Övrig teknik och teknologi

Nyckelord

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Förlagets internationalitet

Internationell

Språk

engelska

Internationell sampublikation

Ja

Sampublikation med ett företag

Ja

DOI

10.3390/app10196985

Publikationen ingår i undervisnings- och kulturministeriets datainsamling

Ja