Zjawisko kawitacji

Wysokie wartości ciśnień dynamicznych w układach przepływowych maszyn i instalacji hydraulicznych skutkują obniżeniem ciśnienia statycznego do poziomu, przy którym następuje nierównowagowy (eksplozyjny) rozwój mikropęcherzyków parowo-gazowych zawartych w wodzie i uwalnianych z porów powierzchni stałych lub tworzą się quasi-stabilne obszary (kawerny) wypełnione mieszaniną parowo-gazową. Rozrost zarówno utworów parowo-gazowych unoszonych z przepływem, jak i przyłączonych do powierzchni ciał stałych jest ograniczony niejednorodnym rozkładem ciśnienia. W przypadku utworów unoszonych z przepływem (pęcherzyki i jądra wirów), w obszarze podwyższonego ciśnienia dochodzić może do ich nierównowagowego zaniku (implozji). Zjawisku temu towarzyszy generacja fal uderzeniowych, a w przypadku implozji w pobliżu powierzchni stałej - również defragmentacja pęcherzy poprzedzona generacją strugi kumulacyjnej przemieszczającej się w kierunku ścianki z prędkością kilkuset m/s. Impulsy ciśnienia oddziaływające na powierzchnię stałą posiadają często amplitudę rzędu GPa i stanowią istotne zagrożenie dla jej integralności. Destrukcyjne skutki opisanego wyżej zjawiska obserwowano po raz pierwszy pod koniec XIX wieku, zaś z początkiem lat dwudziestych poprzedniego stulecia zjawisko to zaczęto określać terminem "kawitacja" (od łacińskiego cavus - pustka, wnęka).

1. Kawitacja i erozja kawitacyjna ze szczególnym uwzględnieniem metodyki oceny odporności kawitacyjnej materiałów, metod podwyższania odporności kawitacyjnej oraz diagnostyki kawitacji.
2. Modelowanie złożonych procesów zużycia ze szczególnym uwzględnieniem erozji kawitacyjnej i ściernej.
3. Metodyka badań energetycznych i diagnostycznych hydrozespołów w warunkach eksploatacyjnych.
4. Analiza stanu i tendencji rozwojowych energetyki wodnej.