An Improved Eulerian–Lagrangian Method Combined With Ductile Material Model for Cavitation Erosion Assessment

空化侵蚀 腐蚀 空化 拉格朗日 欧拉路径 材料科学 机械 岩土工程 地质学 数学 应用数学 物理 古生物学
作者
Ziyang Wang,Huaiyu Cheng,Xianwu Luo,Xiaoxing Peng,Bin Ji
出处
期刊:Journal of Fluids Engineering-transactions of The Asme [ASM International]
卷期号:147 (5) 被引量:41
标识
DOI:10.1115/1.4067036
摘要

Abstract Cavitation erosion in hydraulic machinery constitutes a multifaceted, instantaneous physicochemical process resulting in material wear and decreased efficiency. This paper employs an enhanced Eulerian–Lagrangian method to evaluate cavitation erosion. The method captures erosive impact loads released by the nonspherical collapse of near-wall bubbles and integrates them with a one-dimensional ductile material mode, a capability lacking in traditional homogeneous mixture methods. A classic axisymmetric nozzle test case is conducted under four different cavitation numbers (σ = 0.8, 0.9, 1.09, and 1.6) to validate the reliability of the new approach. Qualitative and quantitative analysis demonstrates that the impact load distribution on the lower and upper walls aligns with experimental measurements. Compared with reference works, the new method accurately predicts the maximum wear position and yields a narrower erosion area closer to the experimental data. Moreover, the relative error of the minimum incubation time at σ = 0.9 on the lower wall calculated by the new method is 4.67%, and the relative error of the maximum wear rate is 36.6%. This method is pivotal for further studying how various materials respond to cavitation wear. Further analysis reveals that material response patterns are similar under cavitation erosion conditions at σ = 0.8, 0.9, and 1.09. In contrast, the material surface wear rate is reduced by 46.7%, and the incubation time nearly triples at σ = 1.6.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
无语的雪发布了新的文献求助10
刚刚
shizhf999完成签到,获得积分10
2秒前
周周发布了新的文献求助10
3秒前
Olivia完成签到,获得积分10
3秒前
周灏烜发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
molihuakai应助小蔡采纳,获得10
10秒前
丘比特应助anya采纳,获得10
11秒前
共享精神应助边边采纳,获得30
11秒前
13秒前
13秒前
15秒前
15秒前
17秒前
秀丽的骁完成签到,获得积分10
17秒前
KKbaed发布了新的文献求助10
18秒前
雪白的灯泡完成签到,获得积分10
18秒前
trouble虫虫发布了新的文献求助10
18秒前
科研通AI2S应助cgsun采纳,获得10
19秒前
LeeSunE发布了新的文献求助10
19秒前
乐乐应助zzx采纳,获得30
19秒前
俊逸书琴发布了新的文献求助10
19秒前
Joie发布了新的文献求助10
20秒前
星辰大海应助小方采纳,获得20
21秒前
完美世界应助徐行采纳,获得10
22秒前
科研通AI6.4应助如花_HuaHua采纳,获得10
22秒前
Dr.L发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
脑洞疼应助LeeSunE采纳,获得10
24秒前
26秒前
26秒前
LeeSunE完成签到,获得积分10
29秒前
小蔡发布了新的文献求助10
30秒前
tt666完成签到,获得积分10
31秒前
31秒前
liao应助rwSSS采纳,获得10
31秒前
31秒前
Nuyoah完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
如意完成签到 ,获得积分10
33秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7171091
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8812260
关于积分的说明 18617989
捐赠科研通 6785859
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3167382
关于科研通互助平台的介绍 2308984
邀请新用户注册赠送积分活动 2142050