艦艇在水中時,螺旋槳快速旋轉,在葉片附近就會形成一片低壓區,壓力的降低會導致海水不加熱就能快速沸騰,同時會產生大量的氣泡。這些氣泡里不是普通的空氣,而是海水瞬間汽化形成的水蒸氣,內部壓力極大。 v) I) u2 \" N9 P6 S# m7 T+ W& ~' n
在破裂時,能量會集中釋放,產生極高的溫度和巨大的沖擊力,在周圍海水的高壓下,氣泡還會形成像子彈一樣的流束。它的速度約為5千米/秒,當持續沖擊葉片表面,會產生無數的細孔和裂紋,加快螺旋槳的腐蝕,這種現象就是氣蝕現象。 * v Z! ~0 w# \/ I; \ u- U 1 b" x0 r/ f& e3 ], c我們常見的水滴石穿,形成的很大原因就是氣蝕。通過高速攝像機可以發現,在水滴落地的瞬間,猛烈的撞擊下會有無數的氣泡產生,氣泡高速沖擊石頭。在長年累月的侵蝕下,再堅硬的石頭都會敗下陣來。' A: m7 R! I; _& b3 v! D- ~& f2 u4 o
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9 q# I5 a" a7 i8 i( R3 u: ~氣蝕現象還常見于離心泵中。離心泵的葉輪轉動會形成低壓區,當壓力低于液體汽化的壓力時,就會引起一部分液體蒸發,產生大量水蒸氣氣泡。這些氣泡在傳輸進高壓區域后,被擠壓急速破裂,產生的強烈沖擊力可達幾千個大氣壓,會猛烈沖擊水管,嚴重時能將水管擊穿。 X. b! e. v m8 i. b$ c 5 k: A( e1 I, T3 a除了氣蝕,離心泵啟動時還會產生一種氣縛現象。此時泵內氣體未完全排出,葉輪轉動形成的低壓無法將液體吸進來,泵就像被“氣體”縛住一樣失去了自吸能力,而電機也會空轉燒壞。這種現象和氣蝕一樣,都會產生劇烈振動和刺耳的噪音,影響泵的正常工作。不過啟動前,在泵內灌滿液體,就可以有效避免氣縛。而避免氣蝕卻比較復雜,要防止水溫過高壓力過低,還要加強材料的強度和韌性,才能降低氣蝕危害。 7 k `. u- Y" S3 v$ s* c+ D# C 8 ^* R3 r0 r& r( T' u( B