A cavitação é um fenómeno físico, conhecido desde o final do século XIX, mas hipotetizado desde 1750 pelo matemático suíço Leonhard Euler.
É um fenómeno que afeta exclusivamente o fluxo de líquidos; os gases não podem apresentar cavitação.
Só em tempos muito recentes se compreendeu como controlá-la e explorar positivamente as suas características.
Quando ocorre de forma controlada, não gera danos ou desgaste dos materiais envolvidos; caso contrário, representa um dos efeitos mais degenerativos que se pode encontrar na hidráulica.
A cavitação, para além de ser um fenómeno físico, é também um processo mecânico e é influenciada pela termodinâmica do sistema.
Até há poucos anos, era entendida exclusivamente como um fenómeno extremamente negativo e degenerativo que pode ocorrer em tubagens, turbinas e bombas; Após vários estudos, os cientistas descobriram que a cavitação está relacionada com a pressão de vapor de um fluido: o fenómeno mantém-se enquanto o valor da pressão entre a parte líquida e o seu vapor se mantém equilibrado.
Ocorre com a vaporização local de um líquido, que ocorre com o desprendimento da camada limite do fluido. Se não for procurada e desejada, gera perdas substanciais de rendimento e erosão.
Para definir a magnitude da cavitação, utiliza-se a unidade de grandeza denominada índice de cavitação (K), que é uma função do salto de pressão; em que p1 representa a pressão a montante, p2 a pressão a jusante e pv a pressão de vapor.
À medida que o índice de cavitação diminui, ocorre um desenvolvimento mais intenso da cavitação.
Se, a uma determinada temperatura, a pressão absoluta no líquido se tornar igual ou inferior à pressão de vapor, formam-se bolhas microscópicas de vapor em pouco tempo, literalmente em poucos microssegundos.
Estas bolhas microscópicas têm uma forma esférico-toroidal, uma temperatura de milhares de graus centígrados e centenas de atmosferas (BAR), com jatos localizados de líquido a velocidades superiores a 100 m/s.
Esta formação de bolhas, geralmente com uma duração muito curta, ocorre devido à redução da pressão para valores inferiores à pressão de vapor do próprio líquido.
Por causa disto, o líquido sofre, muito rapidamente, uma transformação em gás, formando bolhas (também chamadas "microcavidades") que, no entanto, colapsam com a mesma rapidez assim que o fluxo as afasta da região cujas condições físicas peculiares permitiram a sua formação.
A sucessão de formação e implosão das "microcavidades" gera, por sua vez, uma sequência de ondas de choque ou ultrassons.
