Cavitazione

Cavitazione

La cavitazione si verifica in un liquido, quando del vapore forma delle bolle, le quali implodono tramite sistemi a pompa o eliche. Le pompe mettono sotto pressione il liquido, ma se la pressione delle gocce diminuisce, o la sua temperatura aumenta, inizia a vaporizzare, proprio come l’acqua in una pentola. Ma in questo caso, in un piccolo sistema sensibile, le bolle non possono sfuggire in modo da poter implodere, provocando danni fisici alle parti della pompa o dell’elica.

Una combinazione di temperatura e pressione dei vincoli si tradurrà nella cavitazione in qualsiasi sistema. Nessun fabbricante o tecnico industriale vuole eseguire pompe che continuano a ricevere trattamenti di cavitazione, in quanto essa danneggia permanentemente le camere del dispositivo. La vaporizzazione provoca in realtà un forte rumore caratteristico come di pietre scagliate contro le pareti, in quanto le bollicine implodono, rendendo il passaggio di liquido più veloce della velocità del suono.

All’interno di ogni pompa, vi è un propulsore che trae liquido da un lato all’altro della camera. Il liquido continua normalmente a scivolare attraverso una valvola di modo che possa passare in un’altra parte della macchina. Questo dispositivo si chiama rotore. Anche se la Camera totale rimane sotto la stessa pressione, ed i materiali sono a temperatura controllata, la cavitazione riesce a verificarsi nelle immediate vicinanze della superficie del propulsore.

Un propulsore ruota attraverso un liquido e crea differenze di pressione lungo le pale dell’elica. Ciò può verificarsi anche sott’acqua in un sottomarino o nell’elica di una nave. Le bolle di cavitazione appaiono in zone di bassa pressione, ma poi subito implodono con tale forza che possono danneggiare il metallo. Un propulsore esposto a cavitazione assomiglia alla superficie della luna, con dei minuscoli crateri sparsi.

Ci sono due tipi di cavitazione che possono verificarsi nelle diverse fasi di pompaggio, ma entrambi sono risultati dello stesso fenomeno. L’aspirazione o cavitazione classica si verifica in tutto il rotore quando si aspira il liquido attraverso la camera. Il movimento dell’elica crea i cambiamenti nella pressione necessaria per la vaporizzazione. Scarico o ricircolo della cavitazione è il risultato del cambiamento di pressione al punto di uscita, nella valvola di scarico. La valvola non è in grado di lasciare tutto il liquido velocemente come dovrebbe, così diverse velocità delle correnti creano piccoli cambiamenti nella pressione per renderla uniforme. Anche queste piccole variazioni sono sufficienti a creare le condizioni ideali per la cavitazione.

Le sue applicazioni sono molteplici. Possiamo trovare infatti la cavitazione nei campi:

  • Militare (per esempio per la creazione dei siluri);
  • Estetico (pulizia di oggetti delicati come i gioielli o parti di orologi);
  • Biologico (accade nelle piante o anche nel corpo umano, rompendo i legami intermolecolari che portano ai radicali liberi);
  • Medico (sostituisce le onde sonore);
  • Medicina estetica (riduce le adiposità fungendo da liposuzione, ma senza ricorrere a strumenti chirurgici).

Nel campo medico e nella medicina estetica, la cavitazione viene usata sottoforma di vibrazione con frequenze che vanno da 1 a 16 Khz. A basse frequenze, fino a 3 Khz, poteva essere usata per cedere ultrasuoni ai tessuti; aumentando la frequenza si sfrutta la forza di compressione-depressione (effetto diatermico) per facilitare l’assorbimento delle sostanze per via trans-cutanea per ottenere la fluidificazione di sostanze dense o anche liquide. Oltre alla riduzione della massa adiposa, uno degli effetti principali della cavitazione è quello diuretico grazie alla facilitazione del passaggio degli elettroliti nel corpo, la quale agevola l’attività renale.

Fonti: [http://www.wisegeek.com/; www.wikipedia.org; http://www.aqva-spa.com/]

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