Так из-за чего возникает кавитация?

ОТВЕТИТЬ НОВАЯ ТЕМА
Alex672 19 окт 2026 в 22:20
Весельчак  •  На сайте 1 год
Сообщений: 101
9
Стал писать комментарий на эту тему,, ибо автор поста, видимо, гуманитарий, и он не смог объяснить, как, собственно, кавитация возникает. (Хотя сам пост интересный, кто не читал - рекомендую. Для общего развития.)

Но уж больно длинный коммент получился. Поэтому вынес его в отдельную статью.

Причина кавитации - вязкость жидкости.

Проведём мысленный эксперимент.

Возьмём ванночку, наполненную жидкостью, с плоским дном. Опустим в жидкость жёсткую пластинку в виде прямоугольника так, чтобы, к примеру, она касалась дна. Будем рассматривать для упрощения зону пластины около дна ванночки, чтобы исключить влияние засасывания воздуха с поверхности жидкости при движении пластины.

Теперь начнём перемещать пластину по дну ванночки перпендикулярно плоскости пластины.

Что при этом произойдёт с жидкостью?
Естественно, "природа не терпит пустоты". Со стороны пластины, удаляющейся от жидкости в направлении движения пластины, возникнет свободное пространство, которое за счет внутреннего давления жидкости будет быстро заполняться молекулами самой жидкости.

Если движение пластины достаточно медленное, то жидкость как-бы приклеивается к пластине. И никакого эффекта кавитации не происходит. Пластина фактически движется в жидкости и вместе с ней.

Теперь мысленно увеличиваем скорость движения пластины в жидкости.
Естественно, в какой-то момент молекулы жидкости перестанут успевать заполнять освободившееся пространство. Прежде всего за счет свойства текучести (то бишь - вязкости) жидкости.
Именно в этот момент и возникает эффект кавитации.

Естественно, за счет локальных неоднородностей жидкости и поверхности пластины, на поверхности пластины возникнут небольшие пустоты в жидкости, внутри которых давление резко падает (ибо в этих пустотах практически отсутствуют молекулы какого-либо вещества). То есть это будут "пузырьки наоборот". Почему наоборот? Потому, что пузырьки, возникающие при кипении, к примеру, воды, содержат пар, создающий избыточное давление внутри пузырька, но еще недостаточное для того, чтобы преодолеть силы поверхностного натяжения воды, образующего саму поверхность пузырька. Понятно, что, за счет множества факторов, связанных с неоднородностью возникшей поверхности пузырька и воздействием окружающей среды, эти пузырьки быстро лопаются (если, конечно в воду не были предварительно добавлены ПАВ). Но это уже к сути данной статьи отношения не имеет...

Вернёмся к нашим "пузырькам наоборот" или жидкостным кавернам.

В соответствии с уравнением Клапейрона — Клаузиуса (иногда называемым уравнением Клапейрона) точка кипения жидкости уменьшается при падении давления. То есть, жидкость закипает тогда, когда давление её насыщенного пара сравнивается с внешним давлением. Если внешнее давление падает, то и для достижения равенства требуется меньшая температура.

Внутри каверны первоначально давление практически близко к нулю. Поэтому жидкость с поверхности каверны практически мгновенно "вскипает". Вот откуда в каверне пар.

Однако "схлопывание" каверны происходит и без влияния "конденсации пара внутри неё". Просто из-за быстрого заполнения каверны молекулами окружающей её жидкости.

А как быстро заполняется каверна жидкостью также зависит от ВЯЗКОСТИ жидкости!

Соответственно, быстрое схлопывание каверны приводит к выделению большого количества энергии в очень маленьком объёме. И чем быстрее каверны схлопываются, тем "хлестче" получаетяс сам удар от схлопывания. Отсюда и возникают огромные ударные давления, действующие разрушительно, прежде всего, на поверхность движущейся пластины (как удары резинкой рогатки). Но эти удары также действуют и на дно ванночки.

Отсюда же становится понятно, откуда берётся энергия для образования каверн - часть энергии перемещения пластины.

Для развития воображения проведите этот мысленный эксперимент, погрузив пластину в
  • жидкий гелий,
  • воду,
  • ртуть,
  • мёд (хотя жидкость из него - так себе)

Пример использования кавитации в "мирных целях"

Пайка алюминия.

Алюминий - химически агрессивный металл. На поверхности алюминия при взаимодействии с кислородом воздуха образуется оксид алюминия с химической формулой Al2O3. Причём плотный слой окисной плёнки мгновенно восстанавливается на воздухе и предохраняет металл от дальнейшего окисления и коррозии. Собственно этот слой и его "мгновенное появление" и делают алюминиевую посуду безопасной.

Однако, этот же оксидный слой препятствует пайке алюминиевых деталей между собой.

В качестве одного из вариантов решения этой задачи очень давно используются ультразвуковые паяльники.

Принцип их действия:

Жало паяльника вибрирует с ультразвуковой частотой.
При этом место пайки заливается жидким флюсом так, чтобы кончик жала находился под ним.
Ультразвуковые вибрации вызывают кавитацию жидкого флюса, ударная энергия которого разрушает окисный слой на алюминии.
А так как это разрушение происходит под слоем флюса, то детали из чистого алюминия и припаиваются друг к другу.

Главное - медленно вести жалом по паяемой поверхности, иначе ничего не припаяется. Ибо окисный слой не успевает быть разрушенным...

Остальное - можно почитать в вышеуказанной ссылке.

Ибо ЯП - развлекательный портал, а не научный журнал.
Все комментарии:
Ветас 19 окт 2026 в 22:22
Буквы против цифр  •  На сайте 13 лет
-1
Цитата (Alex672 @ 19 окт 2026 в 22:20)
Для развития воображения

Для развития воображения не следует его останавливать в себе.

Это сообщение отредактировал Ветас - 19 окт 2026 в 22:22
Luft 19 окт 2026 в 22:27
Велосипедяй  •  На сайте 18 лет
5
Если ты флюсом заливаешь место пайки, нахуя тебе ультразвуковой паяльник?
Не еби мозги.
Кавитация - переход свойств жидкости из области низкого давления в зону повышенного (просто разность давлений).
Для воды при прокачке насосом это разрежжение на всасе, при котором образуются пузырьки пара при комнатной температуре. И при переходе в зону положительного давления на нагнетании они исчезают, схлопываются. На колесе насоса выедает металл со временем. Поэтому насосы обычно ставят работать под наливом ниже уровня расходной емкости, а не длинный всас делают. Если первое невозможно, упрочняют конструкцию рабочего колеса насоса. Кавитационный запас.
Иди ты нахуй вообще. Мы не из жепы на свет появились. У многих здесь многолетний производственный опыт.

Это сообщение отредактировал Luft - 19 окт 2026 в 22:30
РЕЖУЕБУПАЯЮ 19 окт 2026 в 22:30
Ярила  •  На сайте 7 лет
1
Цитата (Luft @ 19.10.2026 - 22:27)
Если ты флюсом заливаешь место пайки, нахуя тебе ультразвуковой паяльник?
Не еби мозги.
Кавитация - переход свойств жидкости из области низкого давления в зону повышенного (просто разность давлений).
Для воды при прокачке насосом это разрежжение на всасе, при котором образуются пузырьки пара. И при переходе в зону положительного давления на нагнетании они исчезают, схлопываются. На колесе насоса выедает металл со временем. Поэтому насосы обычно ставят работать под наливом ниже уровня расходной емкости, а не длинный всас делают. Если первое невозможно, упрочняют конструкцию рабочего колеса насоса. Кавитационный запас.
Иди ты нахуй вообще. Мы не из жепы на свет появились. У многих здесь многолетний производственный опыт.

Хорошо сказал! Как отрезал

Размещено через приложение ЯПлакалъ
Basilio7223 19 окт 2026 в 22:30
Хуй забей  •  На сайте 11 лет
-3
Цитата (Ветас @ 20 окт 2026 в 02:22)
Цитата (Alex672 @ 19 окт 2026 в 22:20)
Для развития воображения

Для развития воображения не следует его останавливать в себе.

Да, подвигай в себе своё воображение
AgipTM 19 окт 2026 в 22:31
Бездушный циничный атеист  •  На сайте 9 лет
1
Цитата (Alex672 @ 19 окт 2026 в 22:20)
Ибо ЯП - развлекательный портал, а не научный журнал.

вот и нехуй сюда было это выкладывать :)
LemonAuto 19 окт 2026 в 22:33
Ярила  •  На сайте 5 лет
0
Читать надо что копипастишь:
Причем плотный слой оксидной плёнки мгновенно окисляется на доздухе и предохраняет металл.... Ну это жесть

Размещено через приложение ЯПлакалъ
8lol8 19 окт 2026 в 22:33
Vade retro, Satana  •  На сайте 11 лет
0
Цитата (Luft @ 19.10.2026 - 22:27)
Если ты флюсом заливаешь место пайки, нахуя тебе ультразвуковой паяльник?
Не еби мозги.
Кавитация - переход свойств жидкости из области низкого давления в зону повышенного (просто разность давлений).
Для воды при прокачке насосом это разрежжение на всасе, при котором образуются пузырьки пара при комнатной температуре. И при переходе в зону положительного давления на нагнетании они исчезают, схлопываются. На колесе насоса выедает металл со временем. Поэтому насосы обычно ставят работать под наливом ниже уровня расходной емкости, а не длинный всас делают. Если первое невозможно, упрочняют конструкцию рабочего колеса насоса. Кавитационный запас.
Иди ты нахуй вообще. Мы не из жепы на свет появились. У многих здесь многолетний производственный опыт.

Вы, блядь, оба умники. Кавитация возникает не только при вращении винтов, при работе насосов, но ещё, блядь, на подводных крыльях! Поэтому крейсерская скорость СПК примерно 80 км/ч, на бо́льших скоростях, в зависимости от конструкции крыла, конечно, возникает эта ебучая кавитация, нахуй!

Размещено через приложение ЯПлакалъ
Kubanec1983 19 окт 2026 в 22:33
Шутник  •  На сайте 10 лет
0
Ты как бы тоже не своими словами, скопипастил.

Размещено через приложение ЯПлакалъ
Luft 19 окт 2026 в 22:37
Велосипедяй  •  На сайте 18 лет
0
Цитата (8lol8 @ 19 окт 2026 в 22:33)
Цитата (Luft @ 19.10.2026 - 22:27)
Если ты флюсом заливаешь место пайки, нахуя тебе ультразвуковой паяльник?
Не еби мозги.
Кавитация - переход свойств жидкости из области низкого давления в зону повышенного (просто разность давлений).
Для воды при прокачке насосом это разрежжение на всасе, при котором образуются пузырьки пара при комнатной температуре. И при переходе в зону положительного давления на нагнетании они исчезают, схлопываются. На колесе насоса выедает металл со временем. Поэтому насосы обычно ставят работать под наливом ниже уровня расходной емкости, а не длинный всас делают. Если первое невозможно, упрочняют конструкцию рабочего колеса насоса. Кавитационный запас.
Иди ты нахуй вообще. Мы не из жепы на свет появились. У многих здесь многолетний производственный опыт.

Вы, блядь, оба умники. Кавитация возникает не только при вращении винтов, при работе насосов, но ещё, блядь, на подводных крыльях! Поэтому крейсерская скорость СПК примерно 80 км/ч, на бо́льших скоростях, в зависимости от конструкции крыла, конечно, возникает эта ебучая кавитация, нахуй!

А чем отличается работа крыльчатки колеса насоса от работы подводного крыла?
Или работа пропеллера самолета от работы крыла? Ничем! Работа в слое вещества. Аэродинамика, гидродинамика.
Прочнее материала СПК только твои ладошки. Не стираются вон сколько лет gigi.gif
carbazol 19 окт 2026 в 22:38
Ярила  •  На сайте 12 лет
0
Я нихрена не знаю о теории винтов, но понял одну вещь. У винтов хоть воздушных хоть водяных есть предельная скорость вращения, которая зависит от диаметра винта и соответственно скорости концов лопастей. При превышении каких-то оборотов из-за того, что вода или воздух так или иначе вязкие. Вокруг винта появляется вакуум (или кавитация, хрен его разберёт) и тяга винта резко падает практически до нуля, превращая винт в бесполезный миксер. Поэтому обороты винтов морских судов несколько сотен, а то и десятков оборотов в минуту, вертолётов 200-350 оборотов, самолётов тысяча-две оборотов, квадрокоптеров десятки тысяч, маленьких турбин сотни тысяч.

Размещено через приложение ЯПлакалъ
LemonAuto 19 окт 2026 в 22:39
Ярила  •  На сайте 5 лет
0
Цитата (Luft @ 19.10.2026 - 22:27)
Если ты флюсом заливаешь место пайки, нахуя тебе ультразвуковой паяльник?
Не еби мозги.
Кавитация - переход свойств жидкости из области низкого давления в зону повышенного (просто разность давлений).
Для воды при прокачке насосом это разрежжение на всасе, при котором образуются пузырьки пара при комнатной температуре. И при переходе в зону положительного давления на нагнетании они исчезают, схлопываются. На колесе насоса выедает металл со временем. Поэтому насосы обычно ставят работать под наливом ниже уровня расходной емкости, а не длинный всас делают. Если первое невозможно, упрочняют конструкцию рабочего колеса насоса. Кавитационный запас.
Иди ты нахуй вообще. Мы не из жепы на свет появились. У многих здесь многолетний производственный опыт.

Ну можно еще динамическое сопротивление в трубе обсудить, но это частности при проектировке системы.

Размещено через приложение ЯПлакалъ
солнечный 19 окт 2026 в 22:42
Бомж  •  На сайте 15 лет
0
Цитата (Alex672 @ 19 окт 2026 в 22:20)
ультразвуковые паяльники.

всякого говна за 50 лет повидал, но это чОй-то новенькое...
Luft 19 окт 2026 в 22:43
Велосипедяй  •  На сайте 18 лет
0
Цитата (LemonAuto @ 19 окт 2026 в 22:39)
Цитата (Luft @ 19.10.2026 - 22:27)
Если ты флюсом заливаешь место пайки, нахуя тебе ультразвуковой паяльник?
Не еби мозги.
Кавитация - переход свойств жидкости из области низкого давления в зону повышенного (просто разность давлений).
Для воды при прокачке насосом это разрежжение на всасе, при котором образуются пузырьки пара при комнатной температуре. И при переходе в зону положительного давления на нагнетании они исчезают, схлопываются. На колесе насоса выедает металл со временем. Поэтому насосы обычно ставят работать под наливом ниже уровня расходной емкости, а не длинный всас делают. Если первое невозможно, упрочняют конструкцию рабочего колеса насоса. Кавитационный запас.
Иди ты нахуй вообще. Мы не из жепы на свет появились. У многих здесь многолетний производственный опыт.

Ну можно еще динамическое сопротивление в трубе обсудить, но это частности при проектировке системы.

Я не хочу в понедельник это обсуждать. Меня бомбануло из-за того, что ТС считает нас долбоебами moderator.gif
0ben 19 окт 2026 в 22:46
Хохмач  •  На сайте 7 лет
0
...а тракторист слушал, слушал и говорит: "если б я засадил, вы в двоем хер бы провернули"

Размещено через приложение ЯПлакалъ
LemonAuto 19 окт 2026 в 22:49
Ярила  •  На сайте 5 лет
0
Цитата (солнечный @ 19.10.2026 - 22:42)
всякого говна за 50 лет повидал, но это чОй-то новенькое...

Я тоже первый раз про ультразвуковые паяльники слышу. А вот про ультразвуковые ванны и кавитацию скажу точно это они.

Размещено через приложение ЯПлакалъ
Неждалигады 19 окт 2026 в 22:49
Ярила  •  На сайте 16 лет
0
Цитата (Alex672 @ 19 окт 2026 в 22:20)
ибо автор поста, видимо, гуманитарий, и он не смог объяснить, как, собственно, кавитация возникает. (Хотя сам пост интересный

Автор видимо не гуманитарий, но мог бы выложить пару графиков или там чертежей.

Так из-за чего возникает кавитация?
LemonAuto 19 окт 2026 в 22:51
Ярила  •  На сайте 5 лет
0
Цитата (Luft @ 19.10.2026 - 22:43)
Я не хочу в понедельник это обсуждать. Меня бомбануло из-за того, что ТС считает нас долбоебами

Меня вообще на хомячков разорвало когда прочитал про окисление оксидной оксидной плёнки на воздухе и ультразвуковые паяльники

Размещено через приложение ЯПлакалъ
perecus 19 окт 2026 в 23:05
Ярила  •  На сайте 3 года
0
Битва копипастов?

Размещено через приложение ЯПлакалъ
Botya666 19 окт 2026 в 23:10
Ярила  •  На сайте 6 лет
0
Мдя. Принцип Бернулли похоже никто не изучал. Давление уменьшается с увеличением скорости потока жидкости/газа.
Т.е. для самолетного крыла путь по нижней (плоской) стороне крыла короче, чем по верхней (кривой). Следовательно давление воздуха на верхней стороне становится ниже, что и создает подъемную силу.
Кавитация лишь следствие из Бернулли. Просто температура кипения снижается со снижением давления. При определенной линейной скорости и форме винта давление падает до такой величины, что текущая температура воды становится температурой кипения или ниже.
Понравился пост? Ещё больше интересного в ЯП-Телеграм и ЯП-Max!
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии. Авторизуйтесь, пожалуйста, или зарегистрируйтесь, если не зарегистрированы.
16 Пользователей читают эту тему (1 Гостей и 1 Скрытых Пользователей) Просмотры темы: 367
14 Пользователей: Crocodile108, ReaperPNZ, LLIaxTep, ВТрынкин, Ruin21, John1409, забор, Долопихтис, Быстрый, jonnynn, Udzzzin, Icerr, kaktatak, B2lt2z2r
ОТВЕТИТЬ НОВАЯ ТЕМА

 
 

Активные темы



Наверх