Experimental measurement and numerical modeling of cavitating flow in converging-diverging nozzle

Abstract

Paper presents results of the experimental research and computational modeling aimed on cavitating vortical structures induced by swirling flow. An experimental circuit was built with swirl generator and converging-diverging nozzle made of plexiglass. Cavitating zone develops along the nozzle axis due to balance of pressure and centrifugal forces. Resulting vortical structure is unstable, which is manifested by pulsations. Computational modelling of the one-phase flow is carried out and results are confronted with experimental data and the different modelling approaches are discussed.

Článek prezentuje výsledky experimentálního výzkumu a numerického modelování kavitace ve vírových strukturách. Za tímto účelem byl postaven experiemntální okruh s vírovým generátorem a konvergentně-divergentní tryskou z plexiskla. V trysce, podél její osy, vzniká v důsledku rovnováhy tlakovch a odstředivých sil zóna nízkého tlaku, kde dochází ke vzniku kavitace. Výsledná kavitující vírová struktura je nestabilní, což se projevuje tlakovými pulzacemi. Byly provedeny též jednofázové simulace daného proudění s pomocí různých přístupů k modelování proudění se silnou anizotropií turbulence.