Cavitation

[inviteb1c852b4]

bonjour à tous,

Est-ce que vous connaissez la notion de cavitation? je voudrais savoir comment ça se produit sur l'eau, et s'il y a quelconque lien avec la chimie genre dissociation des molécule d'eau...etc.

Merci pour votre aide
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[invite4c80defd]

Bonjour,
demandes confirmation mais je crois avoir une idée.
en fait, a cavitation, pour une pompe par exemple est le fait que à 'intérieur d'une pompe , la pression est parfois grandement modifiée , et cela entraine une vaporisation des molécules d'eau qui "tapent" contre les parois et rongent l'intérieur de la pompe...

[invite7ff0b69f]

Bonjour,

Et bienvenue aux Malgaches sur le forum.

La cavitation est un phénomène qui apparaît à partir d'une vitesse de circulation de 14 m/s(50,4 Km/h) pour l'eau. Littéralement, des trous se forment dans la masse d'eau lorsqu'elle est étirée, de la vapeur pour les grandes vitesses de circulation.

C'est dû à la cavitation, les cognement que l'on entends lorsque l'on tire de l'eau par un robinet qui octroie un débit d'eau important instantanément et également à des coudes de petits rayons. Sur les installation récentes les coudes ont un rayon plus grand.

[velosiraptor]

Euhhh, pourquoi cette valeur de 14 m/s ? Dans l'eau, ça fait une pression dynamique (rô.v²/2) ~ 0,98 bar. Une hélice tournant en surface (~ 1 bar) à cette vitesse amènerait le liquide autour d'elle à p = 1 - 0,98 = 0,02 bar c'est à dire la pression de vapeur saturante de l'eau. Mais pour une hélice à 20 m, elle ne cavite pas.
Dans une canalisation, il peut y avoir des depressions importantes (par exemple à l'aspiration d'une pompe, mais aussi au niveau des pales d'une hélice) qui font que la pression devient inférieure à la pression de vapeur saturante. Le liquide se vaporise alors dans cette zone, et comme typiquement le volume massique de la vapeur est de l'ordre de 1000 fois plus élevé que le volume massique du liquide, celà génère des ondes de chocs dans cette zone.

[A voir en vidéo sur Futura]

[vpharmaco]

Pour ce qui est du lien avec la chimie, tu trouveras plein d'infos en cherchant le terme sonochimie (ou mieux, sonochemistry)

[invite7ff0b69f]

Euhhh, pourquoi cette valeur de 14 m/s ? Dans l'eau, ça fait une pression dynamique (rô.v²/2) ~ 0,98 bar. Une hélice tournant en surface (~ 1 bar) à cette vitesse amènerait le liquide autour d'elle à p = 1 - 0,98 = 0,02 bar c'est à dire la pression de vapeur saturante de l'eau. Mais pour une hélice à 20 m, elle ne cavite pas.
Dans une canalisation, il peut y avoir des depressions importantes (par exemple à l'aspiration d'une pompe, mais aussi au niveau des pales d'une hélice) qui font que la pression devient inférieure à la pression de vapeur saturante. Le liquide se vaporise alors dans cette zone, et comme typiquement le volume massique de la vapeur est de l'ordre de 1000 fois plus élevé que le volume massique du liquide, celà génère des ondes de chocs dans cette zone.

Bonjour,

J'ai cité cette valeur de mémoire, issu de l'ouvrage :"Toute la Physique" Dunod. Je ne retrouve pas immédiatement la valeur. Dès que je l'ai retrouvée, je confirme ou infirme.

Concernant un hélice, toute la recherche sur sa forme a pour but d'éviter la cavitation.

[Boumako]

Bonjour

Il n'y a aucun rapport avec la vitesse du liquide. Comme velosiraptor l'a expliqué la cavitation se produit lorsque la pression dans le liquide tombe en dessous de la pression de vapeur saturante. Par exemple la cavitation se produit immédiatement si on tente de pomper de l'eau bouillante à la pression atmosphérique.

[invite7ff0b69f]

Bonjour

Il n'y a aucun rapport avec la vitesse du liquide. Comme velosiraptor l'a expliqué la cavitation se produit lorsque la pression dans le liquide tombe en dessous de la pression de vapeur saturante. Par exemple la cavitation se produit immédiatement si on tente de pomper de l'eau bouillante à la pression atmosphérique.

Bonjour,

C'est certain, si tu changes les données du problème, tu me donnes tord. Je ne connais pas non plus de bateau qui ait une hélice à 20 mètres de profondeur.

[Boumako]

Je n'ai pas changé les données du problème, j'ai simplement souligné que ta réponse n'est pas pertinente : La cavitation n'a rien à voir avec la vitesse du liquide.

[HarleyApril]

Bonsoir

Ceci sera plus à sa place en physique ...

Pour la modération

[moco]

Si ! Il existe une équation dite de Bernouilli, qui dit que, lorsqu'un liquide s'écoule avec une vitesse qui va croissant, comme par exemple si on le pousse à travers un tube dont le diamètre est de plus en plus petit, la vitesse croit, mais la pression décroît. Et quand la pression devient inférieure à la pression de vapeur du liquide à cette température, le liquide s'évapore, et cela crée des bulles de gaz à très basse pression. la formation et le disparition immédiate de ces bulles crée des tensions dans le matériau au contact de ce ce flux de liquide. Ces tensions sont des amorces de corrosion et de corrosion. Il se forme de petites cavités en surface, d'où le nom de cavitation. La cavitation est le principal danger qui menace les aubes des turbines Pelton, dans les usines de production d'électricité, lorsqu'elles sont alimentées par un jet d'eau provenant d'un barrage hydraulique situé dans la montagne plusieurs centaines de mètres plus haut.

[invite6dffde4c]

Bonjour,

C'est certain, si tu changes les données du problème, tu me donnes tord. Je ne connais pas non plus de bateau qui ait une hélice à 20 mètres de profondeur.

Bonjour.
Certains sous-marins peuvent plonger à des profondeurs bien plus grandes que 20 m.
Au revoir.

[invite6dffde4c]

Si ! Il existe une équation dite de Bernouilli, qui dit que, lorsqu'un liquide s'écoule avec une vitesse qui va croissant, comme par exemple si on le pousse à travers un tube dont le diamètre est de plus en plus petit, la vitesse croit, mais la pression décroît. Et quand la pression devient inférieure à la pression de vapeur du liquide à cette température, le liquide s'évapore, et cela crée des bulles de gaz à très basse pression. la formation et le disparition immédiate de ces bulles crée des tensions dans le matériau au contact de ce ce flux de liquide. Ces tensions sont des amorces de corrosion et de corrosion. Il se forme de petites cavités en surface, d'où le nom de cavitation. La cavitation est le principal danger qui menace les aubes des turbines Pelton, dans les usines de production d'électricité, lorsqu'elles sont alimentées par un jet d'eau provenant d'un barrage hydraulique situé dans la montagne plusieurs centaines de mètres plus haut.

Bonjour.
Dans le cas d'un liquide qui accélère de plus en plus dans un tuyau de plus en plus étroit, je ne pense pas que ce soient des bulles qui se forment, mais des filets de "vide". Ça doit donner lieu à des instabilités car l'apparition des bulles ou des filets, diminue la section du jet et augmente sa vitesse.

Les cavités ce sont les bulles elles même et non celles crées par la corrosion sur les surfaces.
C'est implosion (au sens propre) des bulles quand elles arrivent à une zone de pression supérieure, qui crée des surpressions qui démolissent les surfaces.
Et évidement, ce ne sont pas tant les bulles qui se forment au sein du liquide qui sont nuisibles, mais les bulles qui se forment sur les surfaces métalliques.
Au revoir.

[inviteb1c852b4]

Bonjour à tous,
et merci pour votre accueil
merci aussi pour vos réponses et vos idées, ça m'a beaucoup aidé dans mes recherches...

[invite0bbe92c0]

Je ne connais pas non plus de bateau qui ait une hélice à 20 mètres de profondeur.

En plus des SM, un exemple : tiran d'eau du pétrolier Pierre Guillaumat : 28.60m (idem Batilus, etc ...)