Neste gang du finner deg selv flytende bryst dypt i vannet, kan du prøve denne lille demonstrasjonen av kavitasjon i aksjon mens du venter på at alle skal slutte å le og trekke deg ut av vannet.
Hold håndflaten vertikalt og før den raskt frem og tilbake gjennom vannet. Du vil se en strøm av bobler som er motsatt av kjøreretningen.
Disse boblene er det som kalles kavitasjon. Når det gjelder båter og skip, refererer kavitasjon til en lomme, eller hulrom, av luft som dannes på baksiden av en propell eller pumpehjulblad.
Hva er kavitasjon? Hva er årsakene?
Den mest enkle definisjonen av kavitasjon er; en handling som får et tomrom til å dannes på grunn av lavere trykk.
Som definisjonen ovenfor sier, er tilstanden til kavitasjon forårsaket av en lavtrykkssituasjon. Når du beveget hånden frem og tilbake gjennom vannet, fikk du trykket bak hånden til å falle. Det var der boblene dannet seg. En rekvisitt med for mye tonehøyde eller for mye skafthastighet vil føre til at lommer dannes på baksiden av knivene eller til og med på spissene.
Årsaken til at disse tomrom dannes er koking av væsken. Dette koker ikke fra varme, men koker fra vakuum.
Fysikkeksperter forteller oss at en væske vil koke hvis den varmes opp til en viss temperatur eller hvis væsketrykket reduseres. Når det gjelder kavitasjon, er årsaken lavere trykk.
Denne kaldkokende teknikken er god for mange industrielle bruksområder, men den er ikke ønsket i nærheten av rekvisitter eller pumpehjul. De kollapsende boblene er fylt med vanndamp med svært lavt trykk, og når de kollapser blir det gjort mange overflater.
Kavitasjon er en effektiv effekt på grunn av den økte friksjonen. Boblene fester seg til overflater og øker i hovedsak tykkelsen på propbladene og mer kraft er nødvendig for å øke eller opprettholde hastigheten.
Enda verre kan kavitasjon forårsake vibrasjoner på grunn av ujevn propellbelastning og skade eller ødelegge utstyret. Enda verre enn vibrasjonsskader er grop.
Pitting skjer når bobler kollapser og alle krefter er fokusert på et lite sted på bladoverflaten. Skader på grunn av vibrasjoner er veldig merkbare og vanligvis forebygges med endringer i driftsstil. Skader fra gruvedrift kan skje på et veldig subtilt nivå, og de fleste av de berørte komponentene er ute av syne i den daglige driften.
En økning i makten forårsaket av en dårlig justert guvernør kan være nok til å starte mindre kavitasjon i nærheten av propstipene og antagelig vil ikke bli lagt merke til av de fleste mannskaper. Bare når du drar ut ville skaden på kjøretøykomponenter bli lagt merke til. Pitting øker overflaten som forårsaker korrosjon og få grohemmende belegg tåler krefter fra kollapsende bobler som kan spise i herdet stål.
Det samme settet av forhold og den resulterende skaden kan også skje i ting som pumpehus og thrustertunneler. Kavitasjon er faktisk mye lettere å produsere i et lukket miljø enn i en åpen situasjon som en rekvisitt og skaft.
I et lukket område er det mye mindre væskevolum å skynde seg inn og komprimere vakuumboblene som dannes. Kavitasjon inne i pumper er en ledende årsak til feil. Dreiing a sentrifugal pumpe for raskt får væsken i et pumpekammer til å koke på grunn av mangel på trykk. Dette er enda mer et problem hvis du pumper en varm væske som kjølevæske eller tung fyringsolje.
I en varm flytende situasjon bruker du to energikilder som får væsken til å koke. Den første, varme, er ekstern og er en bedre forståelig form for koking. Det andre er det mekaniske vakuumet forårsaket av løpehjulet. Den tekniske betegnelsen for denne andre styrken er Net Positive Suction Head eller NPSH.