Numerische Untersuchung von Kavitationseffekten: Untersuchung von Kavitationserscheinungen mit dem freien CFD-Code OpenFOAM (German Edition)

Die hydrodynamische Kavitation ist nach wie vor Gegenstand zahlreicher Forschungsvorhaben. Auch im hydrodynamisch geschmierten Radialgleitlager stellt die Kavitation ein großes Problem dar. Daher besteht auf diesem Gebiet nach wie vor Untersuchungsbedarf. Dabei dient die numerische Strömungsmechanik als ein modernes Hilfsmittel zur Vorhersage der Kavitation. Zur Validierung eines numerischen Lösers für die Kavitation ist in dieser Arbeit ein Experiment aus einer Literatursuche gewählt worden. Dieses Experiment zeichnet sich durch die geometrische Ähnlichkeit zum Gleitlager aus und durch sehr kleine Spaltweiten. Der verwendete numerische Löser nutzt einen blasendynamischen Ansatz zur Nachbildung der Kavitation. Das Blasenwachstum wird dabei ausgehend von Kavitationskeimen modelliert. Dazu können Keimdurchmesser, Keimzahl sowie die Oberflächenspannung vorgegeben werden. Zur Validierung des Lösers sind die Keimparameter variiert worden, um deren Einfluss auszumachen. Weiterhin ist die Zellzahl variiert worden, um festzustellen ab wann eine netzunabhängige Lösung vorliegt.