Physique
La cavitation partage le même processus physique que l'ébullition, décrite dans le module
Polyphasique (Multiphase). A la base, la cavitation et l'ébullition sont tous deux des processus d'évaporation et de condensation se produisant lors du passage de la phase liquide à la phase gazeuse. Toutefois, les mécanismes qui déclenchent ces changements de phase sont différents. La cavitation est majoritairement causée par des effets mécaniques, par exemple des changements de pression soudains dans les circuits de fluides. L'ébullition est produite par des effets thermiques, qui entraînent une élévation de la pression de vaporisation d'un liquide au-delà de la pression ambiante locale, suite à laquelle le liquide se transforme en vapeur. Pour cette raison, la cavitation n'est généralement pas traitée avec les phénomènes occasionnés par des changements de phase thermique. En effet, le phénomène de cavitation est souvent trop rapide pour qu'on puisse supposer que l'interface liquide/vapeur présente un équilibre thermique. Dans de nombreux modèles de cavitation standard, le transfert massique est considéré comme entraîné uniquement par des différences de pression entre la vapeur et le liquide. Toutefois, les effets thermiques sont inclus via la prise en compte des densités de phase et de la pression de la vapeur de saturation, en tant que fonction de température.
Dans Creo Flow Analysis, un flux cavitant est un mélange de liquide et de gaz dont la masse volumique varie en fonction du contenu de la vapeur générée lors de la cavitation, et d'autres composants gazeux existant dans un fluide, comme les gaz non condensables, les gaz dissous, etc. Les équations de transport scalaires sont résolues pour la vitesse du mélange, la pression, la température (en cas d'inclusion de l'effet thermique), la turbulence et d'autres quantités physiques, comme les gaz dissous et les gaz non condensables. En cas de cavitation, une équation supplémentaire doit également être résolue, de manière à déterminer la quantité de vapeur générée et transportée par le mélange fluide. La théorie de modélisation et les modèles de cavitation proposés par le logiciel Creo Flow Analysis sont décrits dans la présente section. Ils comprennent les éléments suivants :