
【化】 cavitation
empty; hollow; air; for nothing; vacancy
【计】 empty; null
【医】 keno-
【经】 for nothing
burn up; change; convert; melt; spend; turn
空化(Cavitation)的汉英词典释义与专业解析
在流体力学与工程领域,空化(英文:Cavitation)指液体在局部压力骤降至饱和蒸气压以下时,内部形成蒸气或气体空泡的现象。当空泡随流体运动至高压区域时,会急剧溃灭产生冲击波,可能对设备(如水泵、螺旋桨)造成材料侵蚀与振动噪声。其核心机制是液体汽化与凝结的瞬态相变过程。
一、术语详解
空化源于流体动力学中的低压瞬态环境。当液体流速剧增(如通过狭窄流道),根据伯努利原理,压力显著降低。若压力≤该温度下液体的饱和蒸气压,液态分子突破表面张力汽化,形成蒸气空腔(空泡)。空泡溃灭时微射流与冲击波可达数千大气压,导致金属表面疲劳剥蚀(Pitting)。
二、工程影响与领域应用
船舶螺旋桨、水轮机叶片、燃油喷射系统等因空化腐蚀而寿命缩短,伴随效率下降与高频噪声。例如,水利工程中空蚀可破坏混凝土结构。
超声清洗、医疗碎石(如体外冲击波碎石术)、化学反应强化等领域通过可控空化能量实现技术目标。声空化(Acoustic Cavitation)是超声技术核心机理之一。
三、权威定义参考
“空化(Cavitation):流体中压力降低时形成空穴,随后空穴崩解的现象。”
“空化是液体介质中局部低压引发气相成核的动力过程,其溃灭能量集中释放可造成材料失效。”(来源:ASME Journal of Fluids Engineering)
扩展阅读建议
(注:因在线汉英词典未收录专业释义,上述解释综合工程权威文献与行业标准,保留术语中英文对照的核心表述。)
空化(Cavitation)是液体中因局部压力变化导致气核形成、发展并溃灭的物理现象,常见于流体机械和工业设备中。以下是其详细解释:
空化指液体局部压力降至饱和蒸气压时,液体内部或固液界面产生蒸气或气体空泡的过程。该过程包括空泡的形成、流动、分裂和溃灭,与温度引起的沸腾不同,空化主要由压力变化驱动。例如,水泵叶轮高速旋转时,水流加速导致低压区形成空泡(伯努利原理)。
空化数σ
描述空化状态的无量纲参数,公式为:
$$sigma = frac{p_infty - p_v}{0.5 rho v_infty}$$
其中,(p_infty)为未扰动区压强,(p_v)为液体饱和蒸气压,(rho)为液体密度,(v_infty)为流速。σ越小,空化越显著。
主要类型
空泡溃灭时产生冲击波和微射流,可能导致材料表面剥蚀(即空蚀),常见于船舶螺旋桨、水轮机叶片等金属部件。此外,空化还会降低流体机械效率并引发振动噪音。
如需更专业的工程参数或实验方法,可参考流体力学文献或行业标准。
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