Kavitatsioon

Kavitatsiooniks nimetatakse nähtust, kui vedeliku voolamisel voolu pidevus katkeb ja vedelikku tekivad tühikud ehk kavernid.

Miks tekib kavitatsioon

Tühikute teke on seotud vedeliku rõhu langemisega alla tema aurumise kriitilist rõhku. Vedelik aurustub ja vedelikus tekivad vedeliku auru mullid. Samuti võib madalal rõhul vedelikust eralduda temas lahustunud õhk. Õhu ja vedeliku auru mullid kaovad, kui rõhk vedelikus uuesti suureneb. Mullide tekkimine ja kadumine toimub suure sagedusega, kuni 1000 korda sekundis, see põhjustab lööke ning vibratsiooni. Metalli pinnaga kokku puutudes tekitab kavitatsioon metalli pinnakihis pulseerivaid pingeid, mis põhjustavad metalli väsimist ja kulumist.

Kavitatsioonkulumine

On täheldatud, et mullide kadumisel sööstab vedelik tekkinud tühikusse suure kuni 1000 m/s kiirusega. Samal ajal võib rõhk mulli täitva vedeliku servas tõusta kuni 100 000 baarini (1 baar on ligikaudu võrdne normaalrõhuga). Kui sellise kiirusega liikuvad vedeliku osakesed põrkuvad metalli pinnaga, löövad nad sealt lahti väikeseid metalli osakesi, mis ongi kavitatsioonkulumise põhjuseks. Kavitatsiooniga kaasneb iseloomulik põrisev heli, mis hoiatab tekkinud kavitatsiooninähtuse eest (näiteks veetorude kõmisemine paneelmajades on tingitud kavitatsioonist).

Kavitatsioon pumpades

Pumpades tekkiva kavitatsiooniohu vähendamiseks paigutatakse pump võimalikult paagis oleva vedeliku tasapinna lähedale või vahetult vedeliku sisse. Nii vähendatakse ohtliku vaakumi teket pumba imemistorus. Jaoturites kasutatakse kavitatsiooniohu vähendamiseks erikujulisi siibreid või püütakse vähendada rõhulangu jaoturis. Torustikus saab kavitatsiooni vähendada vedeliku voolukiiruse vähendamise teel.

Oluline

Oluline on seadmetes kasutada valmistaja poolt soovitatud rõhku. Mineraal-, sünteetiliste ja taimsete õlide aurumisrõhk on 0,2 baari, vesiemulsioonidel 0,1 baari.