Qué es Cavitación

¿Qué significa la cavitación?

La cavitación es la formación de cavidades en fase de vapor, o burbujas, dentro de un líquido, generalmente debido a cambios rápidos en la presión localizada. Varias piezas mecánicas, como bombas, válvulas de control y hélices, pueden provocar la cavitación.

Hay dos tipos de cavitación:

1. La cavitación inercial se refiere a la formación de cavidades de vapor, que proceden a colapsar rápidamente, provocando una onda de choque.
2. La cavitación no inercial es la oscilación del tamaño y la forma de las cavidades de vapor.

El aspecto más crítico de la cavitación son las ondas de choque que se forman en la cavitación inercial. Estas ondas de choque pueden causar varios tipos de daños, como daños por cavitación, desgaste y corrosión. Para evitar los aspectos dañinos de la cavitación, las piezas mecánicas marinas y los componentes de flujo de líquido deben diseñarse para minimizar la formación de cavitación.

industriapedia explica la cavitación

La cavitación ocurre cuando ocurre una caída de presión dentro de una región de un fluido hasta un punto por debajo de la presión de vapor del fluido a la temperatura actual. En este punto, se produce el cambio de estado de líquido a gas, creando una burbuja. La caída de presión se puede lograr de muchas maneras, incluida la aceleración del líquido, como en una cascada o hélice, o sometiendo el líquido a una entrada de energía, como pulsos de láser, descargas eléctricas o campos acústicos.

Después de que se crean las cavidades, las burbujas de baja presión no pueden mantener su forma porque están rodeadas por un fluido a mayor presión y posteriormente colapsan. El colapso de la burbuja hace que el gas del interior se presurice y se caliente, y se forma una onda de choque con alta presión y temperatura. También se pueden formar ruido y luz. Dado que las piezas mecánicas pueden provocar cavitación, estas ondas de choque pueden producirse cerca de la superficie de la pieza, causando daños y picaduras. La superficie picada provoca más turbulencia del fluido y, a su vez, provoca más cavitación. Así, la cavitación daña continuamente la superficie y facilita la corrosión del metal.

Dados los peligros de la cavitación, los ingenieros han creado métodos para reducir su ocurrencia y prolongar la vida útil de las piezas mecánicas. Una opción es rediseñar los componentes de mayor riesgo en función de las enormes caídas de presión y las altas temperaturas. En algunos casos, se puede aumentar la diferencia entre la presión estática y la presión de vaporización, lo que reduce la posibilidad de que el líquido alcance la presión de vaporización y forme burbujas de baja presión. Finalmente, colocar componentes mecánicos en áreas más frías del sistema o bajar la temperatura del sistema reduce la probabilidad de cavitación porque la presión de vapor depende de la temperatura.