شبیه سازی انجام شده در این مقاله به بررسی پدیده کاویتاسیون بر روی پره های سوپر کاویتاسیونی می پردازد. در ادامه کار مقایسه بین این هیدروفویل ها با هیدروفویل استاندارد NACA می پردازد. شبیه سازی که در این مقاله انجام شد به صورت دو بعدی و از مدل توربولانسی k-ɛ استفاده شد. این شبیه سازی در داخل نرم افزار فلوئنت انجام شد و نتایج بدست آمده به این شکل بود که در پره های سوپر کاویتاسیونی با توجه به نوع هندسه این پره ها پدیده کاویتاسیون کم شده و بر خلاف ایرفویل نمونه که با آن مقایسه شد و کاویتاسیون در سر این پره ها تشکیل شده بود در روی این پره ها کاویتاسیون کمتر و فرم کاویتاسیون تشکیل شده به صورت پیوسته بر روی تمام سطح پره بود. زاویه حمله برای هر دو هیدروفویل 8° در نظر گرفته شد و با توجه به این که پدیده کاویتاسون در سرعت بالا رخ می دهد با افزایش دادن پارامتر فشار در داخل نرم افزار و کاهش سرعت، این پدیده ایجاد شد.

مقدمه

   کاویتاسیون در لغت از کلمه cavity به معنای حفره می باشد و منظور از کاویتاسیون ایجاد حفره یا حفره زائی است. پدیده کاویتاسیون در تمام سیستم های هیدرولیکی تحت سرعت بالا بوجود می آید و معمولا باعث خسارت های فراوانی به پروانه های و سیستم های فلزی تحت سرعت می شود. در صورت وقوع این پدیده یکی از خسارات آن ایجاد خوردگی وحفره برروی بدنه پروانه و پوسته پمپ است. قبل از توضیح پدیده کاویتاسیون لازم است اشاره به نقطه جوش و فشار بخار مایعات صورت گیرد. نقطه جوش مایعات به فشاری که مایع در آن قرار دارد بستگی دارد. مثلا آب در فشار یک اتمسفر در دمای 100 درجه سانتیگراد می جوشد که این دما در فشار 0/5 اتمسفر در حدود 80 درجه است. ممکن است در داخل  پمپ شرایطی بوجود آید به طوری که در دمای موجود با توجه به کاهش فشاری که ایجاد شده، سیال بجوشد این پدیده در صورت وقوع در ابتدای پره در داخل پروانه رخ می دهد. تبدیل مایع به حباب های بخار همراه با افزایش حجم ناگهانی می باشد حباب تشکیل شده با سرعت زیادی به جلو هدایت می شود درنیمه دوم پره با افزایش فشار سیال شرایط از حالت اشباع به حالت مایع فشرده بر می گردد و طی پدیده پیچیده ای حباب بخار سقوط کرده و ضمن تقطیر شدن با سرعت زیاد (تا ۵١ متر برثانیه) به اطراف برخورد می کند.
   قطرات سیال که با این سرعت به اطراف برخورد می کنند، دارای ممنتوم بسیار بالایی هستند به طوری که نیروی وارد شده از طرف این ذرات بر دیواره پروانه قادر است قسمتی از بدنه پروانه را کنده و بر روی آن ایجاد حفره کند. کمتر فلزی در برابر این نیرو مقاومت می کند، آلیاژهای فولاد کرم مقاومت بهتری در مقابل این پدیده دارند. پدیده معمولا با ایجاد سر و صدا نیز همراه است که فرکانس آن به MHZ 1 می رسد به این صدا اصطلاحا صدای سفید گفته می شود.
   زمانی که کاویتاسیون رخ میی دهید ، فشار در سیال بیه سطحی تا زیر فشار هوای آزاد کاهش می یابد و همین عامل باعث ایجاد حفره های توخالی در سیال می شود.
   زمانی که فشار افزایش می یابد، این حفره های توخالی در پمپ باز می شود. ضمن باز شدن حفره ها، فشار به طور قابل توجهی افزایش می یابد و دما نیز در حدود 1100 درجه سلیسیوس بالا می رود. فشار و دمای زییاد، صدمات زیادی را به اجزاء هیدرولیکی وارد می کند. به طوری که یک پمپ حفاری ممکن است به طور کامل در عرض چند ساعت صدمه ببیند پس باید قسمت هائی از سیستم را که در معرض صدمات کاویتاسیون هستند بپوشانیم.