kawitacja

kawitacja

[łac. cavitas ‘jama’],

powstawanie w cieczy pęcherzy próżniowych wypełniających się parą;

k. jest wywołana lokalnym spadkiem ciśnienia poniżej ciśnienia wrzenia; przyczyną spadku ciśnienia może być lokalny wzrost prędkości (w przewężeniu przewodu, w zaworze itp.) bądź też rozchodzenie się fal ciśnienia (np. podciśnienia wywołanego inercją cieczy przy nagłym zamknięciu zaworu, ruchu skrzydeł śruby napędowej). Pęcherz kawitacyjny szybko zanika (w czasie rzędu ms), jednak energia kinet. cząsteczek cieczy, generowana w procesie zamykania pęcherza, jest wystarczająco duża, by spowodować uszkodzenia mech. ograniczających powierzchni metal. (tzw. erozja kawitacyjna); powszechnym zjawiskiem jest wywołane k. „buczenie” w rurach domowej instalacji wodnej. Powstawanie pęcherzyków próżniowych w cieczy może być również wywołane rozchodzeniem się fal akustycznych wysokiej częst. (ultradźwięki); zjawisko to nazywa się k. akustyczną. Pęcherzyki powstają wskutek rozrywania cieczy w czasie półokresów rozrzedzania, a zamykają się w czasie półokresów ściskania (fale). K. akustyczna pojawia się wtedy, gdy natężenie fali akustycznej jest dostatecznie duże; w cieczy, w której jest rozpuszczony gaz, pęcherzyki (wypełnione gazem zawartym w cieczy) tworzą się przy niższym natężeniu fali, tzw. pseudokawitacja. K. akustyczna stanowi podstawę większości technol. zastosowań ultradźwięków; powoduje m.in. rozbijanie i dyspergowanie ciał stałych, emulgowanie cieczy, czyszczenie, inicjowanie i przyspieszanie reakcji chem. (sonochemia); często towarzyszy jej świecenie (sonoluminescencja).