Analysis of the cavitating flow induced by an ultrasonic horn – Numerical 3D simulation for the analysis of vapour structures and the assessment of erosion-sensitive areas
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摘要
本论文通过采用基于低马赫数一致通量函数和显式时间积分的密度基可压缩CFD方法，开展了超声波空化数值三维模拟，重点分析了蒸气结构和空化侵蚀敏感区域。模型通过与Ruhr-Universität Bochum的超声波换能器侵蚀实验数据及光学测量数据验证，准确捕捉了亚谐波空化振荡频率和蒸气云形态变化。统计瞬时壁面载荷和孤立塌缩事件的方法，有效预测了侵蚀敏感区。结果表明，间隙宽度对蒸气结构及空化侵蚀位置影响显著，为空化损伤预测提供了可靠的数值分析工具 [page::0][page::1][page::5][page::6][page::7]。
