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氣穴現象

液體低壓氣泡形成並破裂的現象

氣穴現象是由於機械力,如由船用的旋轉機械力產生的致使液體中的低壓氣泡突然形成並破裂的現象

氣穴來自拉丁文“cavitus”,指空虛、空處的意思。

流體力學解釋


高速液體繞物體和繞角點流動的壓強降低(可根據伯努利方程定性得到這一結論,即速度高的地方壓強低)可導致局部有界的氣泡或氣體生成,此現象稱為氣穴,也叫做空化現象,是局部有界的閃蒸發並隨後的凝結,或是由於壓強降低致使溶解在液體中的氣體的釋放。
有時出現於水力機械,如泵、渦輪、閥或燃燒發動機中的引射噴管等中。由於其不利影響,長期以來許多學者對氣穴現象進行了細緻的研究,目的在於找出其發生及其大小的準則,很多論文和書籍闡述了氣穴領域的問題,例如那甫·戴利·哈明特(1970);阿克斯泰·派金(1975);阿特(1981);羅德(1991);布雷能(1995);萊考費(1999)等。

應用


氣穴現象在水下武器中的應用,比如海底子彈,當子彈由特別的物體發射出去后,在它的前部會形成一種類似於氣泡狀的東西,它的形成,會讓子彈的阻力減小,以增加威力。

分類


水的氣穴現象
指水受到衝擊波,會形成高速噴射水流,水被汽化形成氣泡。槍蝦鼓蝦利用氣穴來攻擊獵物。
聲波氣穴現象
用20至40千赫的聲波進行了實驗,聲波在濃硫酸液體中產生高密度與低密度2個快速交替的區域,使得壓力在其間震蕩,液體中的氣泡在高壓下收縮,低壓下膨脹.壓力的變化非常快,致使氣泡向內炸裂,有足夠的力量產生熱,這一過程被稱為聲學的氣穴現象。