Ultraschallkavitationstestsystem
kavitationsphänomen
Kavitation, auch bekannt als Kavitationsabnutzung, bezeichnet das Phänomen von hohlraumartigen Korrosionsschäden auf Metallflächen, die in Kontakt mit Flüssigkeiten unter Bedingungen hoher Strömungsgeschwindigkeit und Druckänderungen auftreten. Sie kommt häufig in Bereichen wie den Schaufelspitzen von Kreiselpumpen vor, wo sich Zonen mit schneller Druckreduktion bilden. Dabei entstehen Hohlräume, die beim Eintritt in Hochdruckzonen platzen und dadurch Impulsdrücke erzeugen, welche die Schutzschicht auf der Metalloberfläche zerstören und somit die Korrosion beschleunigen.
Wenn Materialien kavitierenden Fluiden ausgesetzt sind, tritt Kavitation auf. Das Platzen der Kavitationsblasen erzeugt starke Druckwellen und Mikroströmungen, die zu stark lokalisierten Oberflächenbelastungen führen. Die wiederholte Belastung durch das fortwährende Platzen von Blasen kann zu lokalen Oberflächen-Ermüdungsversagen und anschließendem Materialabriss oder Absplittern führen. Bei der Erforschung verschleißfester Materialien ist es notwendig, die Verschleißfestigkeitseigenschaften der Materialien zu messen, zu vergleichen und zu bewerten. Komponenten wie Pumpen, Ventile, Turbinenschaufeln und Schaufelblätter fallen beispielsweise häufig aufgrund von Kavitationsschäden aus.