La nutrition PDF

Diagramme pression-température de l’eau présentant la cavitation. Si cette dépression est suffisamment élevée, la pression peut devenir inférieure à la pression de vapeur saturante, et une bulle de vapeur est susceptible de se former. Cavitation créée expérimentalement par une hélice dans la nutrition PDF tunnel d’eau.


Elle peut être liée à un écoulement de liquide à forte vitesse, par exemple par effet venturi, ou bien au voisinage d’une pale dans une pompe ou encore sur une hélice de bateau ou de sous-marin. On parle de cavitation hydrodynamique, découverte en 1917 par Lord Rayleigh. Elle peut être liée aux variations de densité d’un liquide soumis à une onde acoustique, en général des ultrasons de puissance. Elle peut être liée à une exposition à une forte énergie lumineuse. Cavitation à faible nombre de Reynolds : la viscosité du liquide limite la vitesse d’expansion. Cavitation élastique : la résistance élastique du milieu et la tension de surface limitent la dilatation du gaz. Dans tous les cas, c’est la dépression qui fait grandir la bulle.

Les bulles de vapeur changent complètement le comportement du liquide. La cavitation hydrodynamique détruit le rendement de l’hélice ou de la pompe. Le plus souvent la bulle de vapeur est transitoire : son apparition élimine instantanément les conditions qui lui ont donné naissance. Se produit alors une implosion de la bulle. La cavitation a un effet destructeur principalement sur les pompes oléohydrauliques haute pression : les micro-explosions arrachent la matière et détruisent la pompe. Les causes les plus fréquentes sont un filtre d’aspiration colmaté ou une prise d’air sur l’aspiration.

Deux écoulements de géométries semblables avec le même σ verront la cavitation se produire en des points homologues, s’ils ont le même nombre de Reynolds. Ce type de cavitation est couramment rencontré dans les hélices marines. Une grande dépression se forme dans le cœur d’un tourbillon, c’est ce qui provoque la vaporisation de l’eau dans cette zone. La cavitation par poche attachée, appelée aussi cavitation du bord d’attaque ou cavitation d’entrée, se développe sur un profil en incidence, dans les installations hydrauliques ou sur les propulseurs. Elle se caractérise par une poche de vapeur attachée au bord d’attaque, qui génère des érosions sur les surfaces où elle se développe. Ces cavités de vapeur sont entraînées par l’écoulement et implosent dans la zone de compression. La cavitation se manifeste lorsque l’incidence de l’écoulement aux bords d’attaque est voisine de l’incidence nulle.

Les bulles de vapeur subissent des expansions explosives déclenchées dans les zones de dépression puis elles implosent dans les zones de compression. Outre la prévention de la cavitation, ce traitement permet aussi de protéger les pièces métalliques de la corrosion, du colmatage, et de l’abrasion. Certains grands moteurs diesel souffrent de cavitation, due à un fort taux de compression dans des trop petits cylindres. Les vibrations de la paroi du cylindre induisent alternativement, une basse puis une haute pression dans le liquide de refroidissement, contre la paroi du cylindre. Le résultat est une érosion de celle-ci, qui finit par laisser fuir des gaz de combustion dans le liquide de refroidissement. Dès lors, la chemise devient inutilisable et doit être mise au rebut si les tolérances dimensionnelles sont dépassées.