Obre el menú principal

La cavitació (del llatí cavus: "forat") o aspiració en el buit, és un fenomen de creixement de bombolles dins l'aigua o un altre fluid, seguit d'una depressió que les fa implotar.

La cavitació té molta importància en vaixells i maquinària en general; cal evitar-la, ja que desgasta les peces. En la natura és un dels factors de l'erosió.

En la cavitació hi ha la formació i oscil·lació radial de bombolles de gas o de vapor dins un líquid sotmès a una depressió. Si aquesta depressió és prou elevada, la pressió pot ser inferior a la pressió de vapor saturant, i es pot formar una bombolla de vapor.

La cavitació s'esdevé quan un fluid en estat líquid passa a gran velocitat per una aresta esmolada produint una descompressió del fluid. Pot passar que es formin bombolles que viatgen a zones de pressió més gran i imploten (el vapor torna a l'estat líquid de manera sobtada, «axafant-se» les bombolles de manera brusca) produint una estela de gas i arrencant metall de la superfície d'una maquinària.

El fenomen va acompanyat de soroll i vibracions.

Diagrama PT de l'aigua en cavitació

Origen de la depressióModifica

 
Cavitacio feta experimentalment per un hèlix dins un túnel d'aigua.

La depressió pot tenir dos orígens diferents:

  • Per un pas de líquid a alta velocitat (en una bomba hidràulica, en una hèlix en vaixell o en un submarí, etc.) Segons el teorema de Bernoulli ). a una alta velocitat li correspon una pressió feble. En aquest cas es parla de cavitació hidrodinàmica descoberta el 1917 per Lord Rayleigh. Aleshores hi ha un seguit de bombolles i per l'aparició d'una capa de vapor enganxada a una pala de l'hèlix allà on la depressió és més forta.
  • Pot estar lligada a les variacions de densitat d'un líquid sotmès a una ona acústica, en general d'ultrasons. Aleshores es parla de cavitació acústica.

GaleriaModifica

PrevencióModifica

En el disseny de la maquinària s'introdueix un paràmetre de cavitació que és adimensional

SupercavitacióModifica

Es fa servir la cavitació per crear una gran bombolla de gas a l'interior d'un líquid cosa que permet a un objecte viatjar a gran velocitat en el líquid en estar envoltat de la bombolla. Serveix entre altres coses per a torpedes.

Ús de la cavitació a la naturaModifica

Alguns crancs tropicals tenen una de les seves pinces més gran que les altres.[1] Quan tanca la pinça més gran es forma una bombolla de cavitació hidrodinàmica, que implota i emet una ona de xoc que fa aparèixer el plàncton.,[2] abans es pensava que era el soroll produït pel tancament de la pinça el que feia l'efecte.

En els rius i torrents també hi ha el fenomen de la cavitació

La cavitació es presenta en les plantes vasculars en el xilema. Les bombolles d'aire trenquen la continuïtat de la columna d'aigua i de sobte les fulles no són hidratades. Algunes plantes poden morir si es repeteix diverses vegades la cavitació.

ReferènciesModifica

  1. (anglès) Article de la Universitat de Twente
  2. Segons un article de la revista científica (anglès) Science Magazine

Enllaços externsModifica

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a:Cavitació