Cavitación
Cuando se reduce la presión local en un líquido, es el proceso de formación, desarrollo y colapso de orificios de vapor o gas (cavitación) dentro del líquido o en la relación líquido-sólido. interfaz.
Introducción
Cuando se reduce la presión local en el líquido, se produce el proceso de formación, desarrollo y colapso de agujeros de vapor o gas (cavitación) dentro del líquido o en la relación líquido-sólido. interfaz. 1873O. Reynolds predijo teóricamente que el movimiento relativo de alta velocidad entre la paleta y el agua crearía una cavidad de vacío que afectaría el rendimiento de la paleta. 1897S． w. Barnaby y C. A. Parsons propuso el concepto de "cavitación" después de que el torpedero "Courageous" y varios barcos con motor de vapor sufrieran graves caídas en la eficiencia de la hélice, y señaló que la cavitación puede ocurrir cuando hay un movimiento relativo de alta velocidad entre líquidos y objetos. Después de la Segunda Guerra Mundial, las actividades académicas internacionales relacionadas con la investigación de la cavitación fueron bastante frecuentes. La Asociación Internacional de Tanques de Prueba de Modelos de Barcos (ITTC), la Asociación Internacional de Investigación Hidráulica (IAHR) y la Asociación de Hidrodinámica de Barcos han incluido la investigación de la cavitación como un tema importante; además, suelen celebrar simposios sobre cavitación; >Después de que un objeto es impactado por cavitación mientras el líquido está en movimiento, se producirá deformación y erosión del material en la superficie, también conocida como erosión o cavitación. Durante el proceso de cavitación, las burbujas de cavitación se generan, expanden y colapsan rápidamente, formando ondas de choque o microchorros de alta velocidad en el líquido. Después de que un material metálico recibe el impacto, la estructura cristalina de la superficie se distorsiona y se produce inestabilidad química, lo que hace que los granos adyacentes tengan diferentes potenciales, lo que acelera el proceso de corrosión electroquímica. Las propiedades mecánicas del material en el área denudada se deterioran significativamente, lo que resulta en un fuerte aumento en la cantidad de cavitación. En el diseño de ingeniería relevante, las pruebas del modelo deben realizarse con anticipación y se deben tomar medidas para evitar la corrosión por cavitación tanto como sea posible. Las piezas donde se producirá la corrosión por cavitación también pueden recubrirse o envolverse con materiales o gases anticavitación altamente elásticos; Se puede inyectar para absorber la cavitación. La energía irradiada por el colapso. Es la consecuencia de la cavitación local (la cavitación aparece en la superficie límite local), por lo que a veces se puede utilizar el estado de supercavitación (la cavitación en toda la superficie límite del sólido se desarrolla y se extiende hacia el líquido al final del sólido) para evitar cavitación, como el diseño de hélices de súper cavitación y bombas de agua de súper cavitación con alta velocidad.
Las hélices marinas, timones, alas permanentes, armas submarinas, bombas de agua, turbinas, alcantarillas de alta velocidad, canales de compuerta, bombas de cohetes líquidos, camisas de cilindros de motores diesel, etc. encontrarán problemas de cavitación, lo que resultará en reducción de la eficiencia y erosión del material y producen vibraciones y ruidos. Sin embargo, la cavitación no es completamente dañina en la visualización de patrones de flujo, perforación hidráulica y operaciones de limpieza industrial, pero aún tiene valor de aplicación en ingeniería química, ingeniería médica, ingeniería espacial e ingeniería nuclear.