در این تحقیق یک نرم افزار جهت شبیه¬سازی جریان کاویتاسیون جزئی حول هندسه¬های مختلف با مقطع دایروی (متقارن محوری) و بیضوی (شبه¬سه¬بعدی) بر مبنای روش المان مرزی بر پایه پتانسیل توسعه داده شده است. با توجه به پیچیدگی کمتر و سرعت بالاتر همگراییِ حلِ معادلات متقارن محوری نسبت به معادلات سه¬بعدی، از معادلات متقارن محوری جهت شبیه¬سازی هندسه¬های شبه¬سه¬بعدی استفاده شده است. در واقع در این روش، هندسه سه¬بعدی به قطاع¬هایی تقسیم شده و هر قطاع با استفاده از معادلات متقارن محوری حل می¬شود. به منظور شبیه¬سازی جریان کاویتاسیون، سطوح جسم و کاویتی توسط المان¬هایی تقریب زده می¬شوند. سپس با استفاده از بیان انتگرالی تئوری گرین، رینگ¬های چشمه و دوگان روی مرزهای کاویتی و جسم توزیع می¬شوند. برای شبیه سازی انتهای کاویتی، از دو مدل ساده و مدل جت بازگشتی استفاده و نتایج این دو مدل با یکدیگر مقایسه شده است. طول کاویتی مقداری ثابت و به¬عنوان ورودی مسأله است و هندسه کاویتی و عدد کاویتاسیون از جمله نتایج این شبیه¬سازی می¬باشد. مقایسه نتایج حاصل با نتایج تجربی و عددی منتشر شده، بیانگر این است که استفاده از روش المان مرزی در شبیه¬سازی جریان کاویتاسیون جزئی حول هندسه¬های با مقطع دایروی و بیضوی منجر به پیش¬بینی مناسب هندسه کاویتی می¬شود. مهم¬ترین مزیت¬ این روش، سرعت بسیار بالای همگرایی (در حدود چند دقیقه) و دقت نسبتاً مطلوب آن در مقایسه با دیگر روش¬های عددی می¬باشد. نتایج این تحقیق همچنین با نتایج حل معادلات ناویراستوکس نیز مقایسه شده است.

کلمات کلیدی