Математическое моделирование возникновения и развития кавитации в турбулентном потоке жидкости в симметричном канале

Исследованы процессы возникновения и развития кавитации при течении углеводородного топлива в микроканале квадратного сечения под действием постоянного большого перепада давления. Показано, что течение является существенно нестационарным и, несмотря на то что канал имеет вертикальную и горизонтальную плоскости симметрии, структура кавитирующего течения является существенно несимметричной. Это обстоятельство играет важную роль при анализе фундаментальной проблемы возникновения кавитации и решении широкого круга прикладных задач. Численное моделирование турбулентных кавитационных течений основано на уравнениях Навье–Стокса, дополненных уравнением состояния баротропной среды. При проведении расчетов использован модифицированный алгоритм открытой вычислительной среды OpenFOAM. Сопоставление результатов тестовых расчетов с экспериментальными данными продемонстрировало адекватность и эффективность разработанного алгоритма.