Kawitacja – definicja i skutki

Przez  kawitację  rozumie  się  tworzenie  i  znikanie  w  wodzie  wypełniającej  autopompę  przestrzeni  złożonych  z  pęcherzyków  pary  wodnej. Intensywność  wytwarzania  się  pary  wodnej  uwarunkowana  jest  wielkością  podciśnienia  wytwarzanego  przez  pompę. Jeżeli  w  jakimś  miejscu  ciśnienie  spadnie  poniżej  ciśnienia  pary  nasyconej  przy  danej  temperaturze , wówczas  zaczynają  powstawać  drobne  pęcherzyki  pary  cieczy. Gdy  wytworzona  mieszanina  wody  i pęcherzyków  pary  przedostaje  się  w  obszar  autopompy , gdzie  istnieje  większe  ciśnienie , następuje  wtedy   znikanie  pęcherzyków  pary  wskutek  skraplania  się.

Skraplanie  to  odbywa  się  w  sposób  gwałtowny  w  czasie  mniejszym  niz  0,001 s. Zjawisku  temu  towarzyszy  ogromny  wzrost  ciśnienia  o  charakterze  implozji. Uderzenia  następują  szybko  po  sobie , przy  czym  pęcherzyki  pary   zanikają  zarówno  w  najbliższym  sąsiedztwie  atakowanej  powierzchni , jak  i  w  jej  wgłębieniach (porach , rysach , itp.)  powodując   wyrwy  w  miejscach  najmniej  odpornych. Bombardowanie  powierzchni  przez  implodujące  pęcherzyki  pary  powoduje  drgania  ściany  przylegającej  do  obszaru  kawitacji.

Praca  autopompy  w  obszarze  kawitacyjnym  jest  więc  wyjątkowo  niebezpieczna , gdyz  nawet  w  przeciągu  kilku  godzin  może  spowodować  zniszczenie  niektórych  jej  części , zwłaszcza  wirnika  pierwszego  stopnia , czyniąc  autopompę  niezdolną  do  dalszej  pracy. Pracę  autopompy  przy  całkowicie  rozwiniętej  kawitacji  obrazują  linie  pionowe  przedstawiające  stałą  wydajność  mimo  wyraznego  spadku  ciśnienia. W   obszarze  tym  autopompa  wytwarza  maksymalną  próżnię  przy  pracy  dla  danej  geometrycznej  wysokości  ssania , której  powiększenie  jest  niemożliwe , gdyz  suma  trzech  składowych  podciśnień , tj. geometrycznej  wysokości  ssania , strat  podciśnienia  na  tarcie  w  liniach  ssawnych  oraz  strat  podciśnienia  na  wlocie  do  wirnika  powoduje , ze  ciśnienie  w  pompie  zrównuje  się  z  ciśnieniem   pary  nasyconej  przy  danej  temperaturze  wody. W  tych  warunkach  autopompa  nie  jest  w stanie  zwiększyć  ilości  zasysanej  wody. Zjawisku  kawitacji  towarzyszą  lekki  szum  i  trzaski , a  przy  dużym  natężeniu  silny  hałas  spowodowany  wibracjami  pompy strażackiej.