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Physik
Die Kavitation nutzt den gleichen physikalischen Prozess wie das Sieden, das im Modul Multiphase beschrieben wird. Grundsätzlich sind sowohl Kavitation als auch Sieden der Verdampfungs- und der Kondensationsprozess zwischen der Flüssigkeits- und der Dampfphase. Allerdings unterscheiden sich die Mechanismen, die die Phasenänderungen auslösen. Die Kavitation wird überwiegend durch mechanische Effekte verursacht, die starke Druckänderungen in Flüssigkeitssystemen sind. Das Sieden ist dagegen auf thermische Effekte zurückzuführen, die den Dampfdruck einer Flüssigkeit über den lokalen Umgebungsdruck hinaus erhöhen, um eine Phasenänderung von Flüssigkeit zu Dampf zu verursachen. Daher wird die Kavitation im Allgemeinen getrennt von den thermischen Phasenänderungen behandelt, da der Kavitationsprozess zu schnell vor sich geht, um ein thermisches Gleichgewicht an der Schnittstelle von Dampf und Flüssigkeit anzunehmen. In vielen Standard-Kavitationsmodellen wird der Massenübergang als rein durch Flüssigkeit-Dampf-Druckdifferenzen gesteuert behandelt. Thermische Effekte werden jedoch eingeschlossen, indem die Phasendichten und der Sättigungsdampfdruck als Funktion der Temperatur zugelassen werden.
In Creo Flow Analysis ist ein Kavitationsfluss eine Mischung aus Flüssigkeit und Gas, deren Dichte mit dem durch die Kavitation erzeugten Dampfgehalt variiert, und den anderen gasförmigen Komponenten, die in einer Flüssigkeit vorhanden sind, wie nicht kondensierbare Gase, gelöste Gase usw. Die skalaren Transportgleichungen werden für Mischungsgeschwindigkeit, Druck, Temperatur (wenn ein thermischer Effekt eingeschlossen wird), Turbulenz und andere physikalische Größen wie nicht kondensierbares Gas und gelöstes Gas gelöst. Bei Vorkommen von Kavitation muss auch eine zusätzliche Gleichung für Dampf gelöst werden, um zu bestimmen, wie viel Dampf in der Flüssigkeitsmischung erzeugt und transportiert wird. Die Modellierungstheorie und die Kavitationsmodelle, die in Creo Flow Analysis verfügbar sind, werden in diesem Abschnitt beschrieben. Sie umfassen Folgendes:
Zugrunde liegende Gleichungen
Theorie der Kavitationsmodelle
Kavitationsmodelle
Modellierung der Kavitationsberandungen
Zugrunde liegende Gleichungen
Theorie der Kavitationsmodelle
Kavitationsmodelle
Modellierung der Kavitationsberandungen