Kavitasyon

Kavitasyon, bir sıvı içinde buhar kabarcıklarının oluşumu ve bunların ani olarak (içeri çökerek) patlaması ile oluşan fiziksel olayın ve bu olayın bitişik malzemede oluşturduğu hasarın adıdır.

Örnek olarak gemi pervanelerinde, santifrüj pompaların çarklarında veya su tesisatlarında  boru kesitinin ani olarak büyük ölçüde daraldığı kısımlarda görülebilir.

Kavitasyon mekanizması 
Sulu ortamlarda meydana gelen kavitasyonu anlamak için suyun faz diyagramına bakmak gerekir (Bkz. Şekil 1). Su, 1 Atmosfer basınç altında, 100 °C 'de kaynar başka bir değişle sıvı fazdan gaz fazına geçer. Ancak ortam basıncı azaldığında, suyun da kaynama noktası daha düşük sıcaklara ulaşır. Dolayısı ile sulu bir sistemde bölgesel basınç, suyun buharlaşma basıncının altına düştüğünde su, gaz fazına geçer. Bu esnada hacmini katbekat arttırır. Hacmi artmış olan su buharı kabarcığı, örneğin bir yüzeye çarptığında basıncın artmasına bağlı olarak tekrar sıvı haline dönüşür. Bu durumda, az önce hacmini katbekat arttırmış su buharı kabarcığından geriye büyük bir boşluk kalır.

Kavitasyon kelimesi, etimolojik olarak Latince "çukur, boşluk" anlamına gelen "Cavitas" kelimesinden gelmektedir.

Bu boşluk, etraftaki su molekülleri tarafından çok ani bir şekilde doldurulur, içeri doğru patlama diyebileceğimiz bu şok dalgası ile beraber meydana gelen su jeti hızlı bir şekilde komşu metalden atomal boyutta küçük parçacıkların kopmasına neden olur.

Yukarıda belirtilen mekanizma ile milyonlarca kabarcığın sürekli oluşması ve patlaması bitişik malzemede Kavitasyon hasarına neden olur. Malzeme yüzeyinde önce aşınma ile birlikte çok sayıda küçük çukurcuklar meydana gelir . Yüzey pürüzlülüğü artar. Bu çukurların artması, ilerleyen zamanlarda kesitin azalmasına ve/veya malzemenin çatlamasına neden olur. Sonuçta malzeme ekonomik ömründen çok daha önce koparak veya çatlayarak kullanılamaz hale gelir.

Malzeme hasarının yanında Kavitasyon, sistemlerde istenmeyen seslere, yüzey pürüzlülüğünün artmasına bağlı olarak akış direncinin artmasına ve verim kayıplarına neden olur.

Dış bağlantılar 

 Cavitation and Bubbly Flows, Saint Anthony Falls Laboratory, University of Minnesota
 Cavitation and Bubble Dynamics by Christopher E. Brennen
 Fundamentals of Multiphase Flow by Christopher E. Brennen
 van der Waals-type CFD Modeling of Cavitation
 Cavitation bubble in varying gravitational fields, jet-formation 
 Cavitation limits the speed of dolphins 
 Tiny Bubbles to Make You Happy
 Pump Cavitation 

Akışkanlar dinamiği