interPhaseChangeFoam能否求解出空泡溃灭时的压力波

[fl77]

最近在做一些管道空化的研究，空泡溃灭产生的压力波会对管道造成严重破坏。
参考一定文献后，普遍观点是需要采用可压缩形式的控制方程（可简化为正压流体），并通过压力对密度进行修正（速度-压力-密度耦合），才能有效求解出压力波。即求解压力波需要采用可压缩形式的相变求解器。
但在前辈的帖子里，[空化求解-负绝对压力问题](([www.cfd-china.com/topic/884/interphasechangefoam空化求解-负绝对压力问题/4])，提到可以采用interPhaseChangeFoam求解器，求解出压力波。
并且，自己采用文丘里管的算例，发现也能检测到压力波。
我看了下该求解器的求解文件，其控制方程均采用不可压缩形式，且无密度修正过程。但在求解动量方程的时候，采用的是混合密度，即预测速度的求解与合密度有关，而后续的压力速度耦合过程中，压力的求解与此处预测速度有关。
所以，我有两个问题：
（1）interPhaseChangeFoam求解器中的压力波的产生，是否是由于合密度的变化产生？
（2）相比于高度可压缩流动，空化的相变过程中，尽管混合密度发生很大变化，但液相和气相本身密度变化很小。密度的修正过程是否有必要？
感谢各位大佬赐教！

[李东岳]

我对用interPhaseChangeFoam模拟压力波动持有强烈的怀疑态度，从求解器来看只是不可压缩VOF+相变求解器。气泡塌缩这种行为可以在compressibleInterFoam中计算，你要不要把interPhaseChangeFoam中的空化模型adapt到compressibleInterFoam中？

[fl77]

首先，感谢回复！
我是有这种想法的，将相变加入到compressibleInterFoam。
但是对于压力波的产生，我一直没有想清楚其原因。尤其是在interPhaseChangeFoam求解器下，产生的压力波，将进出口条件设置为压力固定值，速度零梯度时，会更加明显。

[李东岳]

@fl77 贴图或者把算例传一下看看？

[fl77]

@东岳 因为之前只是想测试各求解器的求解能力，看完结果后，结果文件没有保存。最近我会细化网格后，重新计算，到时候再向您请教。

[yhdthu]

用interPhaseChangeFoam求解器是不能算出所谓“压力波”，因为其求解的压力方程是椭圆形pde，你看到的pressure wiggles是由于算法导致的，是非物理的压力震荡。
若想研究空泡中的shock wave，你得换个求解器cavitatingFoam。空泡群是用的EoS模型来描述的

[lllwonderliquid]

interPhaseChangeFoam对于空化shock wave无能为力，因为其实际上是个不可压缩求解器。空化中的shock wave实际上和水汽混合相声速的降低相关，水汽混合相声速可以低至几米每秒，导致很可能就超过，从而shock wave可以产生。。
关于空化shock wave的实验研究，推荐 Ganesh H, Mäkiharju S A, Ceccio S L. Bubbly shock propagation as a mechanism for sheet-to-cloud transition of partial cavities[J]. Journal of Fluid Mechanics, 2016, 802: 37-78.
关于其数值模拟，18年慕尼黑工大的这篇论文很好。。B. Budich, S.J. Schmidt, N.A. Adams, Numerical simulation and analysis of condensation shocks in cavitating flow, J. Fluid Mech., 838 (2018) 759-813.
感觉现在大家做空化模拟开始在逐渐转型