Cavitação descontrolada




O colapso de uma bolha de vapor atua como um gatilho para o colapso de outras bolhas.




Se, no líquido, a pressão absoluta se tornar igual ou inferior à pressão de vapor do líquido a uma determinada temperatura, em poucos microssegundos, formam-se bolhas microscópicas de vapor.

Isto porque os líquidos normalmente transportam ar dissolvido neles e, quando há uma queda de pressão até ao valor da pressão de vapor, o ar dissolvido no líquido é libertado e, portanto, a vaporização do próprio líquido também é libertada.

As bolhas de vapor são então arrastadas pela corrente e, quando chegam a zonas com uma pressão superior à pressão de vapor, ocorre o colapso das bolhas.

A fase de colapso e implosão liberta uma quantidade de energia que, se não for controlada, pode provocar:

  • uma deterioração da eficiência do sistema hidráulico de pelo menos 3%, devido à turbulência provocada pela cavitação.
  • vibração excessiva do sistema hidráulico, provocando ruído.
  • Uma deterioração severa dos componentes internos do sistema hidráulico, devido ao colapso das bolhas junto à parede de um componente. Neste caso, é gerado um jato de líquido (jato de impacto) que erode a superfície sólida e forma aquilo a que chamamos cavidades erosivas. A área onde este fenómeno ocorre com maior frequência é na saída do impulsor, uma vez que nesta secção ocorre uma despressurização temporária do líquido, seguida de um subsequente aumento de pressão.

O grau de erosão é influenciado por diversos fatores, tanto relacionados com a hidrodinâmica do sistema como com o comportamento da resistência dos diferentes materiais.

Os efeitos da condensação nos materiais estão principalmente relacionados com a dureza da superfície, a capacidade de encruamento e o tamanho do grão.