The CFD driven optimisation of a modified venturi for cavitational activity

This work presents CFD-based optimisation of the important geometrical parameters of a cavitating venturi. The parameters for optimisation were selected based on the analysis of the steps involved in the cavitation process like cavity inception, cavity growth, and cavity collapse. It was seen that the ratio of the perimeter of the venturi to the cross-sectional area of its constriction quantifies the possible location of the inception of the cavity. The ratio of the throat length to its height (in the case of a slit venturi) controls the maximum size of the cavity and the angle of the divergence section controls the rate of collapse of a cavity. Based on the numerical study, it was concluded that a slit venturi (α = 2.7) with the slit length equal to its height (1:1) and a half angle of divergence section of 5.5° is an optimum geometry for best cavitational activity. Ce travail presente l'optimisation CFD-basee des parametres geometriques importants d'un venturi cavitation. Les parametres d'optimisation ont ete choisis bases sur l'analyse des etapes impliquees dans le processus de cavitation comme la creation de cavite, la croissance de cavite et l'ecroulement de cavite. On l'a vu que le rapport du perimetre du venturi a la section transversale de sa constriction (α) quantifie l'emplacement possible de la creation de la cavite. Le rapport de la longueur de gorge a sa hauteur (dans le cas d'une fente venturi) controle la taille maximale de la cavite et l'angle de la section de divergence controle la vitesse de l'ecroulement d'une cavite. Base sur l'etude numerique, on a conclu qu'une fente venturi (α = 2,7) avec la longueur de la fente egale a sa hauteur (1:1) et un demi-angle de la section de divergence de 5,5 est une geometrie optimum pour la meilleure activite de cavitation.