cavitaciÓn

CAVITACINLa cavitacin o aspiraciones en vaco es un efecto hidrodinmico que se produce cuando elagua ocualquierotrofluidoen estadolquido pasa a granvelocidadporunaaristaafilada,produciendo unadescompresin del fluido debido ala conservacindela constantedeBernoulli. Puede ocurrir que se alcance la presin de vapor dellquido de talforma que lasmolculas que lo componen cambian inmediatamente a estado de vapor, formndose burbujaso, mscorrectamente, cavidades. Lasburbujasformadasviajanaonasdema!orpresinproduciendo una estela de gas ! un arranque de metal de la superficie en la que origina estefenmeno.La implosin causa ondas de presin que viajan en el lquido a velocidades pr"imas a las delsonido, es decir independientemente del fluido la velocidad adquirida va a ser pr"ima a la delsonido. #stas pueden disiparse en la corriente del lquido o pueden chocar con una superficie.$ila ona donde chocan las ondas de presin es la misma, elmaterialtiende a debilitarsemetal%rgicamente ! se inicia una erosin que, adems de da&ar la superficie, provoca que stase convierta en una ona de ma!or prdida de presin ! por ende de ma!or foco de formacinde burbujas de vapor. $ilas burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con unaparedslidacuandoimplosionan, lasfuerasejercidasporel lquidoal aplastarlacavidaddejada por el vapor dan lugar a presiones localiadas mu! altas, ocasionando picaduras sobrela superficie slida. 'tese que dependiendo de la composicin del material usado se podraproducir una o"idacin de ste con el consiguiente deterioro del material.#l fenmeno generalmente va acompa&ado de ruido ! vibraciones, dando la impresin de quese tratara de grava que golpea en las diferentes partes de la mquina.$e puede presentar tambin cavitacin en otros procesos como, por ejemplo, en hlices debarcos ! aviones, bombas ! tejidos vasculariados de algunas plantas.$e suele llamar corrosin por cavitacin al fenmeno por el que la cavitacin arranca la capade "ido (resultado de la pasivacin) que cubre el metal ! lo protege, de tal forma que entreesta ona (nodo) ! la que permanece pasiva (cubierta por "ido) se forma un par galvnico enel que el nodo (el que se corroe) que es la ona que ha perdido su capa de "ido ! la que lomantiene (ctodo).#l procesofsicodelacavitacinescasi e"actamenteigual queel queocurredurantelaebullicin. La ma!or diferencia entre ambos consiste en cmo se efect%a el cambio de fase. Laebullicin eleva la presin de vapor del lquido por encima de la presin ambiente local paraproducir el cambio a fase gaseosa, mientras que la cavitacin es causada por una cada de lapresin local por debajo de la presin de vapor que causa una succin.Para que la cavitacin se produca, las *burbujas+ necesitan una superficie donde nuclearse.#stasuperficiepuedeser lapareddeuncontenedor odepsito, impureasdel lquidoocualquier otrairregularidad, peronormalmentehadetenerseencuentalatemperaturadelfluido que, en gran medida va a ser la posible causa de la cavitacin.#l factor determinante en la cavitacin es la temperatura del lquido. ,l variar la temperatura dellquido vara tambin la presin de vapor de forma importante, haciendo ms fcil o difcil queparaunapresinlocal ambientedadalapresindevapor caigaaunvalor queprovoquecavitacin.Lacavitacines, enlama!oradeloscasos, unsucesoindeseable. #ndispositivoscomohlices ! bombas, la cavitacin puede causar mucho ruido, da&o en los componentes ! unaprdida de rendimiento.#ste fenmeno es mu! estudiado en ingeniera naval durante el dise&o de todo tipo de barcosdebido a que acorta la vida %til de algunas partes tales como las hlices ! los timones.#nel casodelossubmarinosesteefectoestodavamsestudiado, evitadoeindeseado,puesto que imposibilita a estos navos de guerra mantener sus caractersticas operativas desilencio e indetectabilidad por las vibraciones ! ruidos que la cavitacin provoca en el casco !las hlices.#l colapsodelascavidadessuponelapresenciadegrancantidaddeenergaquepuedecausar enorme da&o. La cavitacin puede da&ar casi cualquier material. Las picadurascausadasporel colapsodelascavidadesproducenunenormedesgasteenlosdiferentescomponentes ! pueden acortar enormemente la vida de la bomba o hlices.,demsdetodoloanterior,lacreacin!posteriorcolapsodelasburbujascreafriccin!turbulenciasenel lquido. #stocontribu!eaunaprdidaadicional derendimientoenlosdispositivos sometidos a cavitacin.Lacavitacinsepresentatambinenel fondodelosrosdondesegeneraapartir deirregularidades del lecho disociando el agua ! el aire. ,mbos son sometidos a presiones, dandolugar, este%ltimo, aburbujasque, conlafueradel agua, sedescomponenentama&osmicroscpicos, saliendodisparadasagranvelocidad. #stoprovocaunfuerteimpactoenellecho que puede ser de hasta -. t/m0. $u importancia radica en la constancia ! repeticin delfenmeno, lo que favorece su actuacin. La cavitacin es un proceso erosivo frecuente en lospilares de los puentes.