Numerical investigation of cavitating flow in variable area venturi on the basis of experimental data

Değişken alanlı kavitasyonlu Venturi, özellikle sıvı yakıtlı ve hibrit roket motorlarında kullanılan akış kontrol bileşenlerindendir. Bu komponent kendi ekseni yönünde hareket ederek akış alanını ayarlayan bir mekanizmaya sahiptir. Venturi üzerinden geçen debi, kavitasyon etkisiyle çıkış basıncından bağımsız hale gelmektedir. Bu da değişken alanlı kavitasyonlu Venturiyi bir sıvı yakıtlı roket motoru için çok hayati bir bileşen yapar. Akış hızını düzenleme kabiliyetine ek olarak bu bileşen giriş ve çıkış hatları arasında bir izolasyon oluşturabilmektedir. Bu tezde, değişken alanlı Venturi içerisinden geçen kavitasyonlu akış, hem deneysel hem de sayısal olarak incelenmiştir. Çok fazlı akışı çözmek için açık kaynak kodlu OpenFOAM yazılımı kullanılmıştır. Kavitasyonu modellemek için Schnerr-Sauer kütle taşınım yöntemi, türbülansı modellemek için ise k-omega SST türbülans modeli kullanılmıştır. Model ve çözücü, kavitasyonlu Venturinin basit bir versiyonunda yapılan deneysel çalışmalarla doğrulanmaya ve geçerlenmeye çalışılmıştır. Strok mesafesi, giriş ve çıkış basınçları ve Venturi çıkış açısı parametrelerinin Venturi performansına etkisi incelenmiştir.