Kavitaatioilmiö

Kavitaatioilmiö viittaa prosessiin, jossa nesteessä muodostuu ja romahtaa pieniä ilmakuplia. Tämä tapahtuu, kun nesteen paine laskee sen höyrynpaineen alapuolelle. Paineen laskiessa nesteen tietyissä kohdissa alkaa muodostua höyrykuplia, jotka kasvavat hetken. Kun nämä kuplat siirtyvät alueelle, jossa nesteen paine on korkeampi, ne romahtavat nopeasti ja voimakkaasti. Tämän romahduksen seurauksena syntyy paikallisia paineiskua ja lämpötilan nousua, jotka voivat aiheuttaa vahinkoa ympäröiville materiaaleille.

Kavitaatio voi ilmetä monissa eri tilanteissa. Yleisiä esimerkkejä ovat pumput, potkurit, venttiilit ja ruiskut. Esimerkiksi pumpun siipipyörässä paineen lasku voi johtaa kavitaatioon, mikä vähentää pumpun tehokkuutta ja voi aiheuttaa kulumista. Veneiden potkureissa kavitaatio voi aiheuttaa melua ja vahinkoa potkurin lapoille. Veden virratessa nopeasti ahtaiden kohtien läpi, kuten venttiileissä tai suuttimissa, paine voi laskea riittävästi kavitaation käynnistämiseksi.

Kavitaation haitallisten vaikutusten ehkäisemiseksi pyritään usein suunnittelemaan laitteistoja niin, että nesteen paine pysyy riittävän korkeana kavitaation syntymisen estämiseksi. Tämä voi tarkoittaa virtausolosuhteiden optimointia tai materiaalien valintaa, jotka kestävät kavitaation aiheuttamaa rasitusta paremmin. Tietyissä sovelluksissa, kuten ultraäänipesureissa tai lääketieteellisissä toimenpiteissä, kavitaatiota voidaan myös hyödyntää tarkoituksella sen mekaanisten vaikutusten vuoksi.