La cavitación

La cavitación es un efecto que se produce en fluidos, normalmente agua, cuando al perder la suficiente presión en una zona determinada el líquido pasa a estado gaseoso. Hay que recordar que el agua a temperatura ambiente está en estado líquido porque también está a una presión normal. Si queremos que se transforme en vapor lo calentamos pero también podríamos bajarle la presión y tendríamos vapor a temperatura ambiente.

Al efecto de cavitación se le denomina cuando la perdida de presión la producen unas aspas o hélices. Una de las caras de la hélice esta empujando el agua, aumentando la presión, pero la otra cara pierde presión y es en esa zona donde se puede llegar a producir el vapor en forma de burbujas. Las burbujas, inmersas en el fluido, pasan a la zona de mayor presión e implosionan regresando a estado líquido. La implosión se produce de manera violenta, dejando una estela de gas y desgastando el material de la superficie de la hélice.

La implosión causa ondas de presión que viajan a velocidades próximas a las del sonido. Estas ondas provocan daños superficiales al material de la hélice acelerando su desgaste y provocan vibraciones que a altas revoluciones también pueden ser perjudiciales.

En bombas puede causar ruido y daños además de pérdida de rendimiento. Es un fenómeno muy estudiado en ingeniería naval ya que acorta la vida útil de las hélices y los timones pero donde es crítico es en el diseño de hélices para submarinos militares. 

Los submarinos basan su poder en que son muy difíciles de detectar así que eliminar el efecto de la cavitación en sus hélices es vital ya que si no se evitan se producirían las ruidosas ondas de presión al implotar las burbujas. De ahí que los diseños de estas hélices no se parezcan a las de otros navíos.

En este vídeo grabado a alta velocidad se puede ver el proceso de formación de las burbujas de vapor. Puede verlo también en este enlace.