Cavitation

Cavitation refers to the formation and dispersal of gas bubbles in liquids under exposure to localised changes in pressure. It usually occurs in the vicinity of fast-moving objects in liquids, such as the propellers on ships, centrifugal pumps and hydraulic turbines.

The faster the speed of a fluid, the lower its static pressure. If this pressure falls below the evaporating pressure of the liquid, vapour bubbles are formed and conveyed through the flowing liquid to areas with higher pressure. If the static pressure then rises back above the evaporating pressure, the gas condenses in the cavity, which subsequently collapses (cavitation shockwave). Several parameters (such as pressure and the composition of the gas inside the bubbles) determine the Force of this collapse. Internal temperatures of several thousand degrees Kelvin and pressures of several thousand MPa are generated during collapse. The light that can be emitted during collapse is referred to as sonoluminescence.

Cavitation can have negative effects (cavitation corrosion) but can also be harnessed and used (ultrasonic cleaning, medical technology).

Kavitation

Kavitation bezeichnet das Entstehen und Auflösen von Gasblasen in Flüssigkeiten bei lokalen Druckänderungen. Sie entsteht meist bei schnell bewegten Objekten in Flüssigkeiten, etwa an Schiffsschrauben, Kreiselpumpen oder Wasserturbinen.

Je höher die Geschwindigkeit eines Fluids ist, desto geringer ist sein statischer Druck. Unterschreitet dieser den Verdampfungsdruck des Fluids, werden Dampfblasen gebildet, die in der strömenden Flüssigkeit in Bereiche mit höherem Druck befördert werden. Steigt daraufhin der statische Druck wieder über den Dampfdruck, kondensiert das Gas in der Kavität, die daraufhin kollabiert (Dampfschlag). Die Stärke des Kollapses wird von mehreren Kenngrößen (etwa Druck, Gaszusammensetzung im Inneren der Blase) bestimmt. Erreicht werden beim Kollaps Innentemperaturen von mehreren 1.000 Grad Kelvin sowie Drücke von mehreren 1.000 MPa. Lichtaussendungen während der Kollapsphase heißen Sono-Lumineszenz.

Kavitation kann negative Effekte haben (Kavitationskorrosion), aber auch nutzbar gemacht werden (Ultraschallreinigung, Medizintechnik).

空化

空化指由于局部压力发生变化，液体中的气泡形成并破裂的现象，通常发生在液体中快速运动的物体周围，如船舶上的螺旋桨、离心泵和水轮机。

流体速度越快，静压越小。如果该压力小于液体的蒸发压力，则会形成蒸汽气泡，随液体流向高压区域。如果随后静压上升，超过蒸发压力，气泡内的气体会凝结，导致气泡坍塌（空化效应冲击波）。这一坍塌力的大小取决于多个参数（如气泡内的压力和气体成分）。坍塌过程中，气泡内部温度高达数千开氏度，压力高达数千 MPa。过程中发出的闪光被称为声致发光。

空化会产生负面影响（空蚀），但也可以开发利用（超声波清洗、医疗技术）。

近义词

空化效应冲击波

声致发光

Cavitación

La cavitación se refiere a la formación y dispersión de burbujas de gas en líquidos bajo exposición a cambios localizados en la presión. Usualmente ocurre en las cercanías de objetos que se mueven rápidamente en líquidos, como los propulsores de barcos, las bombas centrífugas y las turbinas hidráulicas.

Mientras mayor sea la velocidad de un fluido, menor será la presión estática. Si esta presión cae por debajo de la presión de evaporación del líquido, se forman burbujas de vapor y son transportadas a través del líquido que fluye hasta las áreas de mayor presión. Si la presión estática luego aumenta nuevamente por encima de la presión de evaporación, el gas se condensa en la cavidad, la cual posteriormente colapsa (onda de choque de cavitación). Varios parámetros (tales como la presión y la composición del gas dentro de las burbujas) determinan la fuerza de este colapso. Se generan temperaturas internas de varios miles de grados Kelvin y presiones de varios miles de MPa durante el colapso. La luz que puede ser emitida durante el colapso es referida como sonoluminiscencia.

La cavitación puede tener efectos negativos (corrosión de cavitación), pero también puede ser aprovechada y utilizada (limpieza ultrasónica, tecnología médica).