Modélisation et simulation des écoulements cavitants par une approche diphasique

Modeling and computation of cavitation flows: a two-phase flow approach

Electricité de France R&D Division, 6 Quai Watier F-78400 Chatou, France

Auteur de correspondance : stephane.mimouni@edf.fr

Résumé

Le travail présenté dans cet article porte sur la modélisation et la simulation numérique des phénomènes de cavitation. Les germes de vapeur sont générés en paroi ou sont pré-existants dans l’écoulement. La vapeur créée par nucléation en paroi ou pré-existante dans l’écoulement est convectée et forme des poches de vapeur dans les zones où la pression est sous la pression de saturation.L’écoulement est 3D diphasique compressible turbulent et instationnaire. L’écoulement n’est pas supposé isotherme : on résout les équations d’énergie pour le fluide et sa vapeur. Les propriétés thermodynamiques du fluide réel sont calculées par des tables tabulées en chaque point du domaine et à chaque pas de temps. L’écoulement est simulé par le code NEPTUNE CFD co-développé par EDF R&D et le CEA. La méthode numérique est de type volumes finis collocalisés. L’algorithme utilise une méthode originale de couplage multi-champ de la famille SIMPLE.Les résultats du modèle original de cavitation développé ont donné un bon accord avec les mesures expérimentales sur des grandeurs suffisamment discriminantes comme le taux de vapeur. Le modèle ne dépend par ailleurs d’aucun paramètre ajustable.