空化

空化是什么意思?

空化是指在液体中由于局部压力的快速变化而形成的气相空腔或气泡。泵、控制阀和螺旋桨等各种机械部件都可能引起空化现象。

空化有两种类型:

1. 惯性空化是指蒸汽腔的形成，然后迅速塌陷，引起冲击波。
2. 非惯性空化是气腔大小和形状的振荡。

空化的最关键方面是惯性空化中形成的冲击波。这些冲击波可导致各种类型的损坏，如空化损坏，磨损和腐蚀。为避免空化的破坏性方面，必须设计船舶机械部件和液体流量部件以最小化空化的形成。

Corrosionpedia解释了空化

在当前温度下，当流体某一区域内的压力降至低于该流体蒸气压的点时，就会出现空化现象。在这一点上，状态发生了从液体到气体的变化，创造了一个气泡。压力下降可以通过多种方式实现，包括在瀑布或螺旋桨中对液体进行加速，或使液体受到能量输入，如激光脉冲、放电或声场。

在产生腔后，低压气泡不能维持其形式，因为它们被更高的压力流体包围，并且它们随后塌陷。气泡的塌陷导致内部的气体加压和加热，以及具有高压和温度的冲击波形式。噪音和光也可以形成。由于机械部件可能导致空化，因此可以靠近部分表面发生这些冲击波，从而引起损坏和蚀。凹坑表面导致更流体的湍流，又导致更多的空化。因此，空化连续地损坏表面并促进金属的腐蚀。

鉴于空化的危险，工程师创造了减少其发生并延长机械部件的寿命的方法。一种选择是根据巨大的压降和高温重新设计最高风险组件。在一些情况下，静压和汽化压力之间的差异可以增加，这降低了液体达到蒸发压力并形成低压气泡的机会。最后，将机械部件放置在系统的较冷区域或降低系统的温度降低了空化的可能性，因为蒸气压依赖于温度。