Кавітаційний розрахунок

Кавітація – це процес порушення безперервного плину в рідині, що відноситься до сфери вивчення природничих наук (зокрема, фізики). Рух рідини порушується за рахунок утворення заповнених газом і паром порожнин, у результаті локального зниження рівня тиску рідини, під дією якого, якщо тиск досягає рівня тиску насиченого пару цієї рідини, у ній утворюється газова бульбашка.

Така зміна тиску рідини відбувається або в результаті збільшення швидкості рідини (гідродинамічна кавітація), або як наслідок проходження високо інтенсивної акустичної хвилі у півперіоді розрідження (акустична кавітація). Коли кавітаційна бульбашка переміщується потоком в зону високого тиску, або у півперіоді стиснення, він різко закривається, випромінюючи ударну хвилю.

За своєю суттю кавітація є близькою до закипання рідини, відрізняючись лише локальністю зони розрідження при кавітації, на відміну від закипання, під час якого фазовий стан рідини змінюється під дією тиску насиченої пари, середньої для всього об'єму закипаючої рідини. Також всередині кавітаційних бульбашок виділяються гази, які містяться в рідині, температура яких змінюється залежно від коливань тиску всередині бульбашки і може досягати 1500 градусів Цельсія. Крім того, концентрація кисню, розчиненого в рідині, більше ніж у повітрі, відповідно гази в кавітаційних бульбашках за хімічним складом агресивніші за повітря.

Хімічною агресією та деструктивним впливом ударної хвилі зумовлені негативні наслідки кавітації для суміжних з рідиною поверхонь: гідротурбін, веслових гвинтів, насосів. Також кавітацією пояснюється шум і вібрація, що виникає під час роботи цих механізмів.

До корисних ефектів кавітації можна віднести військові технології (надкавітаційні торпеди), кавітаційне очищення твердих поверхонь. Кавітація активно використовується для гомогенізації зважених в колоїдному розчині часток, дробіння твердих речовин (у тому числі й при нефролітіазі). Для захисту механізмів від руйнівної дії кавітації звертаються до модифікації конструкції, що попереджає кавітаційний вплив, використовують захисні покриття, системи підгодівлі.

Ефект кавітації, який активно використовується компанією Nanomix, дозволяє створювати якісні хелатні мікродобрива, що на практиці довели свою ефективність у вирощуванні усіх основних різновидів сільськогосподарських культур.