气蚀,也称为空蚀或穴蚀,是一种流体力学现象,当流体(通常是液体)在高速流动和压力变化条件下,与流体接触的金属表面或其他物质表面发生气泡形成和破裂的过程。具体来说,当流道中的液体局部压力降低至接近液体饱和蒸汽压的临界压力时,液体中的气核会成长为汽泡,这些汽泡在流道中聚积、流动、分裂、最终溃灭。
气蚀的主要特征包括:
气泡形成:
在流体的高速流动和压力降低的区域,液体中的气核成长为汽泡。
气泡运动:
汽泡在流道中移动,可能造成局部压力波动。
气泡破裂:
当汽泡流动到高压区域时,气泡会因压力增加而破裂,产生冲击波。
腐蚀破坏:
气泡破裂时产生的冲击波和高速射流会对金属表面造成物理撞击和化学腐蚀,导致材料表面逐渐损坏。
气蚀现象可能导致过流部件的腐蚀、振动和噪声,严重时甚至会导致设备性能下降或失效。在工程领域,气蚀现象尤其常见于泵、水轮机、阀门等流体机械中。