Élaboration d'un modèle d'usure par érosion de cavitation à partir de simulations d'écoulements cavitants
Résumé
This study presents a new method to predict cavitation erosion. It is based on the post-treatment of URANS simulations in cavitant flows. Bubbles are initialized in the cavitation area from CFD data and the equations of Rayleigh-Plesset are used to calculate the magnitude of pressure waves generated during the collapse. The calculations are performed on hydrofoil geometries and compared with experimental works from LMH-EPFL concerning flows characteristics (size of pocket, pressure,velocity) as well as pitting (erosion area, size and forms of the pits).
Cette étude présente une nouvelle méthode de prédiction de l'érosion de cavitation par voie numérique. Celle-ci repose sur un modèle (sans couplage retour avec le comportement du matériau) appliqué lors du post-traitement de simulations RANS instationnaire en régime cavitant. A partir des grandeurs du calcul numérique, une répartition de bulles est considérée dans chaque maille située dans les zones de cavitation en sortie de poche et des équations de type Rayleigh-Plesset sont ensuite utilisées pour cal-culer les ondes de surpression générées par leur implosion. Les calculs sont réalisés sur des géométries d'hydrofoil et comparés à la fois d'un point de vue écoulement (taille de poche, pression en entrée, vitesse de l'écoulement) mais aussi marquages (zone d'érosion, taille et formes des impacts) à des résultats expérimentaux réalisés au LMH-EPFL (Ecole Polytechnique de Lausanne).
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