
【化】 cavitation
empty; hollow; air; for nothing; vacancy
【計】 empty; null
【醫】 keno-
【經】 for nothing
burn up; change; convert; melt; spend; turn
空化(Cavitation)的漢英詞典釋義與專業解析
在流體力學與工程領域,空化(英文:Cavitation)指液體在局部壓力驟降至飽和蒸氣壓以下時,内部形成蒸氣或氣體空泡的現象。當空泡隨流體運動至高壓區域時,會急劇潰滅産生沖擊波,可能對設備(如水泵、螺旋槳)造成材料侵蝕與振動噪聲。其核心機制是液體汽化與凝結的瞬态相變過程。
一、術語詳解
空化源于流體動力學中的低壓瞬态環境。當液體流速劇增(如通過狹窄流道),根據伯努利原理,壓力顯著降低。若壓力≤該溫度下液體的飽和蒸氣壓,液态分子突破表面張力汽化,形成蒸氣空腔(空泡)。空泡潰滅時微射流與沖擊波可達數千大氣壓,導緻金屬表面疲勞剝蝕(Pitting)。
二、工程影響與領域應用
船舶螺旋槳、水輪機葉片、燃油噴射系統等因空化腐蝕而壽命縮短,伴隨效率下降與高頻噪聲。例如,水利工程中空蝕可破壞混凝土結構。
超聲清洗、醫療碎石(如體外沖擊波碎石術)、化學反應強化等領域通過可控空化能量實現技術目标。聲空化(Acoustic Cavitation)是超聲技術核心機理之一。
三、權威定義參考
“空化(Cavitation):流體中壓力降低時形成空穴,隨後空穴崩解的現象。”
“空化是液體介質中局部低壓引發氣相成核的動力過程,其潰滅能量集中釋放可造成材料失效。”(來源:ASME Journal of Fluids Engineering)
擴展閱讀建議
(注:因線上漢英詞典未收錄專業釋義,上述解釋綜合工程權威文獻與行業标準,保留術語中英文對照的核心表述。)
空化(Cavitation)是液體中因局部壓力變化導緻氣核形成、發展并潰滅的物理現象,常見于流體機械和工業設備中。以下是其詳細解釋:
空化指液體局部壓力降至飽和蒸氣壓時,液體内部或固液界面産生蒸氣或氣體空泡的過程。該過程包括空泡的形成、流動、分裂和潰滅,與溫度引起的沸騰不同,空化主要由壓力變化驅動。例如,水泵葉輪高速旋轉時,水流加速導緻低壓區形成空泡(伯努利原理)。
空化數σ
描述空化狀态的無量綱參數,公式為:
$$sigma = frac{p_infty - p_v}{0.5 rho v_infty}$$
其中,(p_infty)為未擾動區壓強,(p_v)為液體飽和蒸氣壓,(rho)為液體密度,(v_infty)為流速。σ越小,空化越顯著。
主要類型
空泡潰滅時産生沖擊波和微射流,可能導緻材料表面剝蝕(即空蝕),常見于船舶螺旋槳、水輪機葉片等金屬部件。此外,空化還會降低流體機械效率并引發振動噪音。
如需更專業的工程參數或實驗方法,可參考流體力學文獻或行業标準。
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