Was bitte schön soll Kavitation sein?

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Hallo, bei http://fatty-fuels.ubitco.de/messages/34942.html ist es gut erklärt: Kavitation, Siedeverzug und Sonolumineszens (das ist wenn Flüssigkeiten unter Beschallung anfangen zu leuchten) haben im Grunde alle die selbe Ursache. Gasblasen in Flüssigkeiten können nicht beliebig klein sein da unterhalb eines bestimmten Durchmessers die Oberflächenspannungen dafür sorgen dass sie implodieren. Der Druck durch die Oberflächenspannung ist umso größer, je kleiner die Blase wird und steigt bei abnehmenden Durchmesser schneller als der Gasdruck durch die Kompression. Wenn eine Flüssigkeit anfängt zu sieden, dann entstehen die Blasen zunächst an Störstellen an der Oberfläche des Behälters da dort nicht die Oberflächenspannung überwunden werden muss. Erhitzt man eine Flüssigkeit vorsichtig in einem glatte Gefäß (z.B. Reagenzglas) dann kann man sie über dem Siedepunkt hinaus erhitzten, wenn dann durch Schütteln oder durch irgendetwas scharfkantigen die Ruhe gestört wird kommt es zur schlagartigen Verdampfung bis die Flüssigkeit wieder auf die Siedetemperatur abgekühlt ist.

Bei der Sonolumineszens entstehen durch Schallschwingungen Bereiche in denen Unterdruck herrscht wodurch kleine Gasblasen durch Verdampfen entstehen können. Steigt der Druck durch die Schwingungen wieder an dann implodieren diese Blasen. Durch die Kompression des Gases in der Blase entsteht soviel Hitze, dass das Gas bis zum Plasmazustand erhitzt werden kann und anfängt zu leuchten. Angeblich ist es vor kurzem gelungen dabei soviel Hitze entstehen zu lassen das es zu einer Kernfusion kam.

Auch bei der Kavitation entstehen Blasen durch kurzeitigen Unterdruck, das kann an einem Schiffspropeller genauso auftreten wie in einem Gleitlager. Wenn der Druck wieder steigt (etwa weil die Blase sich an einer anderen Stelle am Propeller befindet, oder sich die Lagerkraft geändert hat) verringert sich der Blasendurchmesser und kann dabei eine kritische Größe unterschreiten. Bei Gleitlager gilt dass sowohl für Blasen die durch Verdampfen des Öls entstehen als auch für Blasen die durch Ausgasung von Luft aus dem Öl entstehen. Die durch die Implosion erzeugten Druckspitzen können zur Werkstoffermüdung und damit zu Pitting führen (wer’s nachlesen will findet es z.B im Küntscher „Kraftfahrzeugmotoren“). Dieses Pitting tritt bei Gleitlager an Stellen auf die durch die eigentlichen Drücke von der Lagerkraft nur gering belastet sind. Typische Stellen hierfür findet man an der oberen Lagerschale oder am Lagerrand.

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