Cavitação Conceito

Cavitação

é o nome que se dá ao fenômeno de vaporização de um líquido pela redução da pressão, durante seu movimento a uma temperatura constante. Para todo fluido no estado

líquido pode ser estabelecida uma curva que relaciona a pressão à temperatura em que ocorre a vaporização. Por exemplo: na pressão atmosférica a temperatura de vaporização da água é de cerca de 100°C. Contudo, a uma pressão menor, a temperatura de vaporização também se reduz. É fato sabido e previsível - com a ajuda do Teorema de Bernoulli, que um fluido escoando, ao ser acelerado, tem uma redução da pressão, para que a sua energia mecânica se mantenha constante. Considere-se um fluido no estado líquido escoando com uma temperatura T0 e a uma pressão P0

Em certos pontos devido à aceleração do fluido, como em um bocal, sucção de uma bomba centrífuga ou em uma válvula, a pressão pode cair a um valor menor que a pressão mínima em que ocorre a vaporização do fluido (Pv) na temperaturaT0.

Então ocorrerá uma vaporização local do fluido, formando bolhas de vapor. A este fenômeno costuma-se dar o nome de cavitação (formação de cavidades dentro da massa líquida). A cavitação é comum em bombas de água e de óleo, válvulas, turbinas hidráulicas, propulsores navais, pistões de automóveis e até em canais de concreto com altas velocidades, como em vertedores de barragens. Ela deve ser sempre evitada por causa dos prejuízos financeiros que causa devido a erosãoassociada, seja nas pás de turbinas, de bombas, em pistões ou em canais. Estas bolhas de vapor que se formaram no escoamento devido à baixa pressão, serão carregadas e podem chegar a uma região em que a pressão cresça novamente a um valor superior à Pv. Então ocorrerá a "implosão" dessas bolhas.

Se a região de colapso das bolhas for próxima a uma superfície sólida, as ondas de choque geradas pelas implosões sucessivas das bolhas podem provocar trincas microscópicas no material, que com o tempo irão crescer e provocar o descolamento de material da superfície, originando uma cavidade de erosão localizada. Este é um fenômeno físico a nível molecular e que se dissemina e tende a aumentar com o tempo causando a ruína dos rotores. Como identificar?

Nos espectros de vibração, identifica-se a cavitação pelo surgimento de sinais randômicos (sinais sem definição exata), na região de baixa frequência (80 à 200Hz) nos espectros de velocidade e em alta frequência nos espectros de aceleração.

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