Cavitación
La cavitación es un fenómeno en el que la presión estática de un líquido se reduce por debajo de la presión de vapor del líquido , lo que lleva a la formación de pequeñas cavidades llenas de vapor en el líquido. Cuando se someten a una presión más alta, estas cavidades, llamadas "burbujas" o "vacíos", colapsan y pueden generar ondas de choque que pueden dañar la maquinaria. Estas ondas de choque son fuertes cuando están muy cerca de la burbuja implosionada, pero se debilitan rápidamente a medida que se propagan alejándose de la implosión.
La cavitación es una causa importante de desgaste en algunos contextos de ingeniería . Los huecos colapsados que implosionan cerca de una superficie metálica provocan tensión cíclica a través de la implosión repetida. Esto da como resultado una fatiga superficial del metal que provoca un tipo de desgaste también llamado "cavitación". Los ejemplos más comunes de este tipo de desgaste son los impulsores de bombas y las curvas donde se produce un cambio repentino en la dirección del líquido. La cavitación generalmente se divide en dos clases de comportamiento: cavitación inercial (o transitoria) y cavitación no inercial.
El proceso en el que un vacío o burbuja en un líquido colapsa rápidamente, produciendo una onda de choque , se denomina cavitación inercial. La cavitación inercial ocurre en la naturaleza en los golpes de los camarones mantis y los camarones pistola , así como en los tejidos vasculares de las plantas. En objetos hechos por el hombre, puede ocurrir en válvulas de control , bombas , hélices e impulsores .
La cavitación no inercial es el proceso en el que una burbuja en un fluido se ve obligada a oscilar en tamaño o forma debido a alguna forma de entrada de energía, como un campo acústico . Dicha cavitación se emplea a menudo en baños de limpieza por ultrasonidos y también se puede observar en bombas, hélices, etc.
Dado que las ondas de choque formadas por el colapso de los huecos son lo suficientemente fuertes como para causar un daño significativo a las piezas, la cavitación suele ser un fenómeno indeseable en la maquinaria (aunque deseable si se usa intencionalmente, por ejemplo, para esterilizar instrumentos quirúrgicos contaminados, descomponer contaminantes en la purificación de agua sistemas, emulsionar tejido para cirugía de cataratas o litotricia de cálculos renales , u homogeneizar fluidos). Muy a menudo se evita específicamente en el diseño de máquinas como turbinas o hélices, y la eliminación de la cavitación es un campo importante en el estudio de la dinámica de fluidos . Sin embargo, a veces es útil y no causa daño cuando las burbujas colapsan y se alejan de la maquinaria, como en la supercavitación ..
La cavitación inercial se observó por primera vez a fines del siglo XIX, considerando el colapso de un vacío esférico dentro de un líquido. Cuando un volumen de líquido se somete a una presión suficientemente baja , puede romperse y formar una cavidad. Este fenómeno se denomina inicio de cavitación y puede ocurrir detrás de la pala de una hélice que gira rápidamente o en cualquier superficie que vibre en el líquido con suficiente amplitud y aceleración. Un río que fluye rápido puede causar cavitación en las superficies rocosas, particularmente cuando hay un desnivel, como en una cascada.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4c/Newly_polished_R-H_25_x_10"_propeller_on_English_river_barge_"Cordelia".jpg/440px-Newly_polished_R-H_25_x_10"_propeller_on_English_river_barge_"Cordelia".jpg)
