La cavitación es una fuente primaria del ruido de la hélice. El ruido es causado por algo así como la explosión de burbujas, pero de hecho no son burbujas de aire y realmente no están explotando. Están implosionando burbujas de vapor.

 

¿De dónde proviene el vapor?

Para obtener el vapor, primero debemos hervir agua ¿Cierto? Pero si el agua hierve a 100 °C ¿Cómo podemos formar vapor en agua que se encuentra por debajo de los 100 °C? La respuesta es que el agua hierve a 100 °C al nivel del mar, en donde la presión de la atmósfera es de aproximadamente 101 kPa. Si la presión aumenta, por ejemplo, a 200 kPa, el punto de ebullición aumenta hasta alrededor de 120 °C. Del mismo modo, si la presión se reduce, el punto de ebullición también lo hace. Así que, si la presión cae alrededor de 1.2 kPa, el punto de ebullición caerá a aproximadamente 10 °C.
Además del ruido, cuando una burbuja de aire implosiona crea un “micro-chorro” que conforme pasa el tiempo puede dar lugar a un daño considerable a materiales que se encuentran alrededor.

 

Formación de burbujas en agua fría

Cuando las palas de la hélice giran, se producen discrepancias de presión. Del lado del aspa que empuja en sentido contrario del agua, la presión aumenta. Pero del otro lado del aspa, la presión disminuye y entre más rápido giren las aspas, mayor es la caída de la presión. Si la presión cae lo suficiente, el agua en esa zona comienza a hervir.

¿Y el ruido?

La zona de baja presión está localizada alrededor de la hélice, así que cuando las burbujas se alejan de esa zona vuelven a la presión normal sin importar la profundidad. Esto hace que vuelvan rápidamente del gas al líquido y dado que el gas ocupa más espacio que el líquido, las burbujas implosionan y crean una gran cantidad de ruido.
¿Quieres saber más sobre la cavitación? Te invitamos a ver este video.


Referencia: Brüel & Kjaer. Waves Articles “What is cavitation?” [documento en línea www.bksv.com acceso: julio de 2017].


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