| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| Nomenclature | 第9-11页 |
| Chapter 1 Introduction | 第11-28页 |
| 1.1 Background | 第11-16页 |
| 1.2 Literature review | 第16-25页 |
| 1.2.1 Cavitation erosion prediction using CFD | 第16-24页 |
| 1.2.2 Free software | 第24-25页 |
| 1.3 Objectives | 第25页 |
| 1.4 Main contents of the dissertation | 第25-28页 |
| Chapter 2 Numerical modeling methods used for cavitating turbulent flow simula-tions | 第28-38页 |
| 2.1 Homogeneous mixture flow assumption | 第28-29页 |
| 2.2 Cavitation models | 第29-31页 |
| 2.2.1 Kunz model | 第29页 |
| 2.2.2 Schnerr-Sauer model | 第29-30页 |
| 2.2.3 Zwart-Gerber-Belamri model | 第30-31页 |
| 2.3 Turbulence modeling methods | 第31-33页 |
| 2.4 OpenFOAM | 第33-37页 |
| 2.4.1 OpenFOAM set up | 第33-35页 |
| 2.4.2 Volume-of-Fluid | 第35-36页 |
| 2.4.3 Grid mesh | 第36-37页 |
| 2.5 Summary | 第37-38页 |
| Chapter 3 Numerical analyses for cavitating turbulent flows around hydrofoils | 第38-62页 |
| 3.1 Partial cavitation over NACA0015 hydrofoil | 第38-44页 |
| 3.1.1 Hydrofoil geometry | 第38-39页 |
| 3.1.2 Mesh generation | 第39-40页 |
| 3.1.3 Computation setup | 第40页 |
| 3.1.4 Python image processing | 第40-41页 |
| 3.1.5 Results and discussions | 第41-44页 |
| 3.2 Unsteady partial cavitation around a plane-convex hydrofoil | 第44-54页 |
| 3.2.1 Hydrofoil geometry and computational domain | 第44-45页 |
| 3.2.2 Mesh generation | 第45页 |
| 3.2.3 Boundary conditions | 第45-46页 |
| 3.2.4 Results and discussions | 第46-52页 |
| 3.2.5 Comparison for ILES and ELES | 第52-54页 |
| 3.3 Unsteady cavitation around a NACA66 hydrofoil using dynamic time step | 第54-61页 |
| 3.3.1 Variable time step | 第54-56页 |
| 3.3.2 The total vapor volume | 第56页 |
| 3.3.3 Hydrofoil geometry, mesh generation and boundary conditions | 第56-57页 |
| 3.3.4 Results and discussions | 第57-61页 |
| 3.4 Summary | 第61-62页 |
| Chapter 4 Cavitation erosion prediction using CFD | 第62-87页 |
| 4.1 Erosion model | 第62-68页 |
| 4.1.1 Microjet assumption | 第62-65页 |
| 4.1.2 Flow aggressiveness and material damage | 第65-68页 |
| 4.2 Numerical prediction of cavitation-erosion on a NACA66 hydrofoil and aplane-convex hydrofoil with a semi-circular obstacle | 第68-77页 |
| 4.2.1 Computational domains | 第69页 |
| 4.2.2 Mesh generation | 第69-70页 |
| 4.2.3 Boundary conditions | 第70-71页 |
| 4.2.4 Results and Discussions | 第71-77页 |
| 4.3 Numerical prediction of cavitation-erosion on axisymmetric nozzle | 第77-84页 |
| 4.3.1 Computational domain | 第78-79页 |
| 4.3.2 Mesh generation | 第79-80页 |
| 4.3.3 Results and discussions | 第80-84页 |
| 4.4 Numerical prediction of the affected region by unsteady cavitating flow fora NACA0015 | 第84-86页 |
| 4.4.1 Mesh generation and boundary conditions | 第85页 |
| 4.4.2 Results and discussions | 第85-86页 |
| 4.5 Summary | 第86-87页 |
| Chapter 5 Conclusions and future work | 第87-90页 |
| 5.1 Main concluding remarks | 第87-88页 |
| 5.2 Innovation points | 第88页 |
| 5.3 Future work | 第88-90页 |
| References | 第90-97页 |
| 致谢 | 第97-99页 |
| Appendix A Mesh analysis for NACA0015 | 第99-102页 |
| A.1 Cavitating Flow Simulation with Mesh Development using Salome OpenSource Software | 第99-102页 |
| Appendix B Developed software for the study case of NACA0015 | 第102-105页 |
| B.1 Python processing image algorithm | 第102-103页 |
| B.2 Code of the pressure fluctuation plot at x/c = 0.2 | 第103-105页 |
| Appendix C Developed software for the study case of a plane-convex hydrofoil | 第105-119页 |
| C.1 Zwart-Gerber-Belamri cavitation model | 第105-108页 |
| C.2 Code for plotting Cpand α | 第108-119页 |
| Appendix D Developed software for the study case of a NACA66 hydrofoil usingvariable time step | 第119-129页 |
| D.1 NACA66 hydrofoil | 第119-124页 |
| D.2 FFT program | 第124-129页 |
| Appendix E Cavitation erosion model: mesh and programs | 第129-150页 |
| E.1 The mesh of the plane-convex hydrofoil with semicircular obstacle | 第129-141页 |
| E.2 Program for the total vapor volume | 第141-145页 |
| E.3 Developed software for the implementation of the cavitation-erosion model | 第145-147页 |
| E.4 Gnuplot code for residuals | 第147-150页 |
| Resume and published papers | 第150-151页 |
