你敢相信一触即破的气泡可以摧毁一艘巨轮吗？- Q6 }7 V" v2 L% k
, f- i! U6 C6 d9 f8 J _1902年，当时最先进的驱逐舰下水试航。不久后，舰艇航速下降，驱逐性能也大幅降低。在检查中发现，光滑的螺旋桨变得坑坑洼洼。可明明采用了极耐腐蚀的合金，为什么还会出现这么严重的腐蚀呢？
( Y( q: `" _8 R) P: b
: c' @# z/ g8 S, q* L力学家洛德·瑞利经过10余年的研究发现，造成舰船腐蚀严重的罪魁祸首竟然是水里的气泡。为什么吹弹可破的气泡有这么大的威力？它们又是怎么形成的呢？
6 U! O' `: |) A% x3 @3 l% c4 N 4 K6 o, I& {; F- P7 `" h6 M
0 y: V/ c1 W) n" R1 M# q- d
) p9 V; \9 T( A1 V; f在破裂时，能量会集中释放，产生极高的温度和巨大的冲击力，在周围海水的高压下，气泡还会形成像子弹一样的流束。它的速度约为5千米/秒，当持续冲击叶片表面，会产生无数的细孔和裂纹，加快螺旋桨的腐蚀，这种现象就是气蚀现象。. D9 E" J z2 p; F# R6 d% n
7 Z+ S. h# j) E7 B
我们常见的水滴石穿，形成的很大原因就是气蚀。通过高速摄像机可以发现，在水滴落地的瞬间，猛烈的撞击下会有无数的气泡产生，气泡高速冲击石头。在长年累月的侵蚀下，再坚硬的石头都会败下阵来。
a9 f/ Q) j# Y: ^4 P+ g
7 x% I+ ]/ T6 c k 7 j0 s; a9 O$ S& m, E- ]3 R: @4 `
9 E+ P" n, ^; a& R1 F
7 x" g4 I8 [0 \ y$ [气蚀现象还常见于离心泵中。离心泵的叶轮转动会形成低压区，当压力低于液体汽化的压力时，就会引起一部分液体蒸发，产生大量水蒸气气泡。这些气泡在传输进高压区域后，被挤压急速破裂，产生的强烈冲击力可达几千个大气压，会猛烈冲击水管，严重时能将水管击穿。; E7 E) y1 C5 D
3 b9 ^0 P, `9 `$ _0 j Y9 {
除了气蚀，离心泵启动时还会产生一种气缚现象。此时泵内气体未完全排出，叶轮转动形成的低压无法将液体吸进来，泵就像被“气体”缚住一样失去了自吸能力，而电机也会空转烧坏。这种现象和气蚀一样，都会产生剧烈振动和刺耳的噪音，影响泵的正常工作。不过启动前，在泵内灌满液体，就可以有效避免气缚。而避免气蚀却比较复杂，要防止水温过高压力过低，还要加强材料的强度和韧性，才能降低气蚀危害。! K; j. [0 W% D6 n% W) ?
$ Y9 C2 Z& X2 z2 W8 n |. U! Y
5 q6 K0 l6 T7 A/ E$ V
7 _2 h* ^; T5 R; n% O8 H
! e0 b* C- g5 U* D. o' a0 C
| 
发表于 2023-5-18 13:56:30
