پدیده کاویتاسیون

کاویتاسیون چیست و چگونه رخ می دهد؟

- آب در شرایط استاندارد و حتی در دما و فشار بسیار بالا، سیالی تراکم ناپذیر به حساب می آید. وقتی که فشار در آب به مقداری کمتر از فشار بخار برسد ناپیوستگی در آب به صورت حبابها یا حفره هایی که با بخار آب پر شده است به وجود می آید.

- گاهی در یک سیستم هیدرولیکی به علت بالا رفتن سرعت ، فشار منطقه ای پایین می اید و ممکن است این فشار به حدی پایین بیاید که برابر فشار سیال در ان شرایط باشد ویا در طول سرریز یا حوضچه خلازایی در اثر وجود ناصافی ها و ناهمواری پره ها خطوط جریان از بستر خود جدا شده وبر اثر این جدا شدگی فشار موضعی در منطقه ی جداشدگی کاهش یافته و ممکن است به فشار سیال برسد .

- بر اثر این جداشدگی   فشار موضعی در منطقه جداشدگی کاهش یافته و ممکن است که به فشار بخار سیال (فشار بخار فشاری است که در آن مایع شروع به جوشیدن کرده و با بخار خود به حالت تعادل می‌رسد) برسد.  در این صورت بر اثر این دو عامل بلافاصله مایعی که در آن قسمت از مایع در جریان است به حالت جوشش درآمده و سیال به بخار تبدیل شده و حباب‌هایی از بخار به وجود می‌آید.

-این حباب‌ها پس از طی مسیر کوتاهی به منطقه‌ای با فشار بیشتر رسیده و منفجر می‌شود و تولید سر وصدا می‌کند و امواج ضربه‌ای ایجاد می‌کند و به مرز بین سیال و سازه ضربه زده و پس از مدت کوتاهی روی مرز جامد ایجاد فرسایش و خوردگی می‌کند .(corrotion)تبدیل مجدد حباب‌ها به مایع و فشار ناشی از انفجار آن گاهی به ۱۰۰۰ مگا پاسکال می‌رسد. از آنجایی که سطوح تماس این حباب‌ها با بستر سرریز بسیار کوچک می‌باشند، نیروی فوق‌العاده زیادی در اثر این انفجارها به بسترهای سرریزها و حوضچه‌های آرامش وارد می‌شود. این عمل در یک مدت کوتاه و با تکرار زیاد انجام می‌شود که باعث خوردگی بستر سرریز می‌شود و به تدریج این خوردگی‌ها تبدیل به حفره‌های بزرگ می‌شوند.

-فرود نخستین کسی بود که این پدیده را کشف کرده و نام حفره زایی (کاویتاسیون) را بر آن نهاد. کاویتاسیون پدیده ای دینامیکی است. پمپ ها سرعت مایعات را افزایش می دهند. وقتی سرعت یک جسم متحرک در آب افزایش یابد، طبق اصل برنولی فشار کاهش می یابد. هنگامی که این سرعت به مقدار مشخصی برسد، فشار روی سطح جسم به فشار بخار آب می رسد؛ در نتیجه حباب هایی حاوی بخار آب روی سطح جسم تشکیل می شود.

برای دیدن لیست کامل مطالب داخل این پاورپوینت قسمت "اطلاعات بیشتر"را ملاحظه بفرمائید.