舰艇在水中时,螺旋桨快速旋转,在叶片附近就会形成一片低压区,压力的降低会导致海水不加热就能快速沸腾,同时会产生大量的气泡。这些气泡里不是普通的空气,而是海水瞬间汽化形成的水蒸气,内部压力极大。5 `* X. ^5 {" k$ U, L : y. v, L% X; m) z0 e) I 在破裂时,能量会集中释放,产生极高的温度和巨大的冲击力,在周围海水的高压下,气泡还会形成像子弹一样的流束。它的速度约为5千米/秒,当持续冲击叶片表面,会产生无数的细孔和裂纹,加快螺旋桨的腐蚀,这种现象就是气蚀现象。* E% W+ Q& Z& B0 B. C) f. w
+ G8 p4 i0 Q% Q: o8 _" X我们常见的水滴石穿,形成的很大原因就是气蚀。通过高速摄像机可以发现,在水滴落地的瞬间,猛烈的撞击下会有无数的气泡产生,气泡高速冲击石头。在长年累月的侵蚀下,再坚硬的石头都会败下阵来。 ! c3 F* W P4 e, p- m( b" F * ?7 l. T) _* d' F7 A; K
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: t; F5 S' n6 C# } 气蚀现象还常见于离心泵中。离心泵的叶轮转动会形成低压区,当压力低于液体汽化的压力时,就会引起一部分液体蒸发,产生大量水蒸气气泡。这些气泡在传输进高压区域后,被挤压急速破裂,产生的强烈冲击力可达几千个大气压,会猛烈冲击水管,严重时能将水管击穿。) U, E8 ~: K! z% C) h & h, W4 {# z' i' ^ 除了气蚀,离心泵启动时还会产生一种气缚现象。此时泵内气体未完全排出,叶轮转动形成的低压无法将液体吸进来,泵就像被“气体”缚住一样失去了自吸能力,而电机也会空转烧坏。这种现象和气蚀一样,都会产生剧烈振动和刺耳的噪音,影响泵的正常工作。不过启动前,在泵内灌满液体,就可以有效避免气缚。而避免气蚀却比较复杂,要防止水温过高压力过低,还要加强材料的强度和韧性,才能降低气蚀危害。9 N4 d3 c, c4 \# U $ d3 r) ^3 d8 E0 I; U