空蝕現象是什麼?萬噸巨輪爲什麼會被泡泡輕易摧毀
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導語:空蝕現象簡單來說就是空化和氣蝕的兩個過程,當液體高速流動時,局部的低壓會導致部分液體氣化並溢出形成氣泡,這是空化,而氣泡由於壓力炸裂,導致物體表面出現損傷,這是氣蝕,常見於船隻的螺旋槳,在幾百萬分之一秒裏,螺旋槳會在瞬間出現爆發式的空泡增長,下面就跟着小編一起來看看吧!
空蝕現象是什麼?空蝕現象簡單來說就是空化和氣蝕的兩個過程,當液體高速流動時,局部的低壓會導致部分液體氣化並溢出,形成氣泡,這就是我們所說的空化現象。
據調查顯示,在20度的海水中,如果出現了2338.8pa的低壓,那麼海水會立即沸騰併產生氣泡。就像我們如果堵住注射器的口部,並向外拔出活塞,這是管內的氣壓就會急劇下降,產生空蝕現象,也就是沸騰並出現氣泡。
而摧毀船隻螺旋槳的罪魁禍首就是氣蝕,當形成的氣泡隨着液體進入高壓區域時,就會突然失去原先的低壓條件,而在瞬間奔潰爆炸,這就導致附近區域將在瞬間受到巨大的壓力,如果長期不斷的形成這種氣泡,就會引起材料的破損和毀壞。
巨輪爲什麼會被氣泡摧毀?越大的巨輪所需要的動能就越大,相應的螺旋槳轉速也就越快,而當螺旋槳高速旋轉時,液體根本來不及跟上,這時就會在瞬間出現低壓,導致大量的空泡出現。據研究表明,在幾百萬分之一秒的時間裏,螺旋槳會在瞬間出現爆發式的空泡增長。
但是大家應該都知道海水越深壓力就越高,所以當螺旋槳周圍的海水還是高壓時,空泡就會急速的破裂,而當空泡奔潰的瞬間,據說能爆發出高達幾千公里的爆炸性射流,所以再堅固的螺旋槳都敵不過,每天這樣數百萬個爆炸的衝擊波吧!
空泡的威力到底有多大?要想知道空泡的威力有多大,我們就來舉一個簡單的例子,相信大家一定看到過,有人能徒手打掉玻璃瓶底,但是你們有沒有注意到,瓶中一定是會有水的,這一切其實都是利用了空蝕現象。
在人爲的用手拍打玻璃瓶頂部時,玻璃瓶會急速的向下移動,而這時瓶中的水就會因爲跟不上玻璃瓶的移動,而產生大量的空泡,但是這一個瞬間是很短的,當瓶子停下時,空泡就會突然失去存在條件,而炸裂時的衝擊力會瞬間摧毀瓶底。
生活中的空蝕現象不管是巨輪的螺旋槳,還是泄洪的大壩,只要是有液體長期流動的地方,都有可能遭到空蝕現象的侵襲,人們現在還沒有很好的方法,來阻止這種現象的發生,許多船隻的螺旋槳上都佈滿了被侵蝕的空洞,就算是水泥牆的泄洪道上也是經常能看到斑駁的侵襲痕跡,甚至材料不好的還會大塊脫落水泥。
不只是人類生活中,在自然界也有發生空蝕現象的可能,有一種長尾鯊,體長最高達到7米,經常是用尾巴捕食小魚,當它遇到魚羣時會直接擊暈,所以他尾巴只要一個奮力的拍打,就會在瞬間產生空蝕現象。
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