Kavitácia

Kavitácia (z latinského cavitas – dutina), je hydrodynamická dutina, vytvorená v kvapaline pri prudkom lokálnom poklese okolitého tlaku. Po zániku podtlaku, ktorý ju vytvoril kavita zaniká implóziou.

Ak kvapalinu z fyzikálneho hľadiska považujeme za nestlačiteľnú, potom prudký lokálny pokles tlaku spôsobí odčerpanie kvapaliny z určitého miesta, pričom okolitá kvapalina nestihne na uvedené miesto (kvôli zotrvačnosti a viskozite) hneď natiecť. Tak na chvíľu vznikne vákuová "bublina" – kavita. Kavita je spočiatku vákuovo "prázdna", ak však dynamický podtlak trvá môžu do nej difundovať pary zo stien kavity. Po zmiznutí budiaceho podtlaku kavita skolabuje (okolitá kvapalina prudko vyplní prázdny priestor), pričom vznikne rázová vlna – mikrovýbuch, ktorý sa šíri kvapalinou do okolia a prejavuje sa akustickým pulzom. Ak sa v mieste implózie nachádza pevný materiál (lopatka turbíny, lodná skrutka, potrubie a pod.) má to naň deštruktívny účinok. Prejavuje sa vytrhávaním mikročiastočiek materiálu, čo spôsobuje rýchle opotrebenie. Na vznik kavity má vplyv hlavne rýchlosť prúdenia (veľkosť podtlaku), povrchové napätie kvapaliny a jej viskozita.

Kavitácia vzniká v technických zariadeniach pohybujúcich sa rýchlo v kvapaline. Napr. na lopatkách lodných skrutiek, lopatkách turbín, v čerpadlách, v ohyboch rúr a pod. Kavitácia vytvára hluk, nestabilitu chodu, zvyšuje drsnosť povrchu čím znižuje účinnosť zariadení, poškodzuje povrchy vytrhávaním materiálu (tzv. kavitačné opotrebenie), ale i spevňovaním, čo vedie k vzniku trhlín.

 Iné projekty 

Kategória:Hydrodynamika
Kategória:Turbíny