Cavitació
From Wikipedia, the free encyclopedia
La cavitació (del llatí cavus: "forat") o aspiració en el buit, és un fenomen de creixement de bombolles dins l'aigua o un altre fluid, seguit d'una depressió que les fa implotar. La cavitació és també una forma de corrosió per la formació de bombolles de vapor en un líquid, originades per baixes pressions locals, seguida pel col·lapse instantani d’aquestes bombolles, la qual cosa crea pressions locals instantànies molt grans.[1] Fenomen consistent en l’aparició de cavitats en una massa líquida en moviment. La cavitació en la majoria dels casos és un fenomen indesitjat, tot i que també es pot utilitzar com a sistema de tractament.[2] (de Kavitation; en cavitation; es cavitación; fr cavitation).[1] Sovint es formen cavitats de gas o vapor en un fluid en moviment quan la pressió del fluid cau per sota de la seva pressió de vapor. En la cavitació inercial, les cavitats formades col·lapsen ràpidament i es creen ones de xoc, mentre que en la cavitació no inercial la cavitat es manté gràcies a una excitació externa.[3]
Aquest article o secció necessita l'atenció d'un expert en la matèria. |
La cavitació, sovint és un fenomen nociu que condiciona fortament el disseny de tot element hidràulic i pot aparèixer a l’aspiració de les bombes, a l’evacuació de les turbines, a les hèlixs marines,[4] a comportes i vàlvules, etc. Analitzant-lo experimentalment, hom observa una interferència de dos fenòmens: vaporització del líquid, que caracteritza pròpiament la cavitació i es produeix quan la pressió local es fa igual a la tensió de vapor, i despreniment de gasos dissolts. Els efectes de la cavitació són: alteració del corrent (limitació del cabal i caiguda del rendiment), soroll i vibracions, atac del material de les parets, que pot restar com corcat per desagregació a causa de la violència de les ones de xoc, per l’abrasió que fa el contacte metàl·lic directe quan les bombolles trenquen la pel·lícula lubrificant.[5]
La cavitació té molta importància en vaixells i maquinària en general; cal evitar-la, ja que desgasta les peces. En la natura és un dels factors de l'erosió.
En la cavitació hi ha la formació i oscil·lació radial de bombolles de gas o de vapor dins un líquid sotmès a una depressió. Si aquesta depressió és prou elevada, la pressió pot ser inferior a la pressió de vapor saturant, i es pot formar una bombolla de vapor.
La cavitació s'esdevé quan un fluid en estat líquid passa a gran velocitat per una aresta esmolada produint una descompressió del fluid. Pot passar que es formin bombolles que viatgen a zones de pressió més gran i imploten (el vapor torna a l'estat líquid de manera sobtada, «axafant-se» les bombolles de manera sobtada) produint una estela de gas i arrencant metall de la superfície d'una maquinària.
El fenomen va acompanyat de soroll i vibracions.
El fenomen de la cavitació, implica la formació i la presència de bombolles a causa del canvi de fase de la substància des del seu estat líquid a l'estat de vapor [...] Als líquids és possible obtenir una pressió molt baixa a causa del moviment del fluid; quan es formen bombolles de vapor que es dirigeixen a regions de més pressió, aquestes bombolles trenquen amb intensitat suficient i implosionen a l'interior de les bombes, provocant danys estructurals greus i irreversibles, a més a més de provocar una disminució en l'eficiència i la potència de la bomba.[6]