神奇好玩的流体现象系列（四） | 气蚀现象

气蚀（cavitation），对于流体行业的人员来说算是个老朋友，老熟人了。在长期使用或者损坏之后的液压泵或马达配流盘中，我们经常会看到它的身影。如下所示就是一个配流盘铜层被气蚀损伤的不规则的痕迹。

还有下面这个是船上的螺旋桨叶片被气蚀腐蚀损伤的痕迹。

什么原理？

仔细想来，其实气蚀这种物理现象还有不少奇妙之处，比如：

1. 微观到宏观的转化：气蚀现象起源于液体中微小的气泡，这些气泡在压力变化下形成、生长并最终溃灭，释放出巨大的能量，对过流部件造成显著的宏观影响，如腐蚀、磨损等。这种从微观到宏观的转化过程充满了科学探索的乐趣。

2. 高速冲击力的展现：气泡溃灭时产生的冲击力可以达到极高的速度（如5千米/秒），这种高速冲击力如同微型子弹般冲击过流部件，形成气蚀坑和裂纹，展现出自然界中力学的巨大威力。

3. 多种机制的协同作用：气蚀现象涉及多种损伤机制，包括冲击波机制、微射流机制、热效应机制、化学腐蚀机制和电化学机制等。这些机制在气蚀过程中相互作用，共同导致材料的损伤，展现了物理、化学等多学科交叉的复杂性。

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这玩意有啥用？

尽管气蚀现象对许多工程设备都会造成损害，但每个事情都有两面性，人们也发现了一些其积极的应用价值，比如：

1. 清洁作用：气蚀现象产生的高冲击力气泡能够有效地清洁污渍。因此，高压水枪、自动洗碗机、冲牙器等设备都利用了气蚀原理来增强清洁效果。

2. 科学研究：气蚀现象的研究有助于深入理解流体动力学、材料科学等领域的基本问题。通过对气蚀现象的观察和分析，可以揭示液体中气泡行为的规律以及材料在极端条件下的损伤机制。

3. 工程优化：了解气蚀现象的机理和影响因素有助于工程师在设计流体输送设备时采取适当的措施来减少气蚀的发生和危害。例如，通过优化泵的设计、选择合适的材料和流动曲面等方式来提高设备的抗气蚀性能和使用寿命。

简单的来说，压力降低形成气泡，压力升高气泡被挤破形成气蚀，这就是气蚀的过程，这种现象看起来似乎蛮有趣的，但是，在我们实际的液压泵和液压马达的使用当中，工程技术人员们对于气蚀的态度只有无奈的一句话，那就是：

那么各位小伙伴，你觉得这个气蚀现象和你现在的工作，生活能碰撞出什么火花来呢？你觉得它还能用在哪里呢？快打开你的脑洞，和小编一起聊聊吧！