Каверна за некруговыми кавитаторами.

Представляет интерес анализ конфигурации каверн за пластичными кавитаторами некруговой формы. Расчет кавитационного течения в данном случае чрезвычайно сложен, и возможны лишь приближенные решения с помощью метода малых возмущений. В качестве опорной конфигурации обычно принимается осесимметричная каверна за некоторым эквивалентным (эффектным) круговым кавитатором.

Рассмотрим каверны за пластинчатыми кавитаторами эллипсоидной формы.

Пусть a и b являются большой и малой полуосями эллиптического кавитатора. Мерой его отличия от круговой формы служит эксцентриситет

(7.123)

При небольших эксцентриситетах (e²<0,75) в качестве эффективного кругового кавитатора можно принять диск, равновеликий по площади эллипса. Это означает, что

~ (7.124)

В невесомой жидкости конфигурация каверны, возникающей за эллиптическим кавитатором, осцилирует без затухания относительно осесимметричной каверны за эффективным кавитатором. В тяжелой жидкости имеет значение ориентация осей эллиптического кавитатора. При вертикальной ориентации большой оси эллиптического кавитатора каверна в домиделевой части сплющивается в вертикальном направлении и в миделе приобретает почти круговую форму поперечного сечения. Далее вниз по потоку весомость воды продолжает уменьшать вертикальный размер каверны и он становиться меньше горизонтального. Происходит переориентация осей поперечного сечения каверны. Расчет по методу эффективного диска дает некоторую погрешность в головной части каверны, а в замиделевой части результат оказывается значительно точнее. В условиях сильного влияния весомости при горизонтальной ориентации большой оси эллиптического кавитатора переориентация осей поперечных сечений каверны не наблюдается. Горизонтальный размер сечения каверны всегда больше вертикального.