Hajócsavarok titkos ellensége: Hogyan pusztítja el magát a kavitáció?
A hajócsavarok működése nem mindig olyan problémamentes, mint amilyennek elsőre tűnhet. Bár kívülről csak forgó alkatrésznek látszik, amely a hajót hajtja, a valóságban számos probléma adódhat vele, amelyek közül a kavitáció az egyik leggyakoribb.
A kavitáció során a hajócsavar környezetében a víz rövid időre gőzzé válik, majd visszaomlik. Ez a jelenség a hajócsavar rázkódását, zaját okozhatja, és a lapátok felszínén károkat okozhat. Az alábbi képen látható, hogyan néz ki a hajócsavar, amikor kavitáció miatt sérül.
A kavitáció folyamata és hatásai
A hajócsavar lapátjainak két oldala eltérő nyomású. Az egyik oldalon magas, a másikon alacsony a nyomás. Nagy sebességnél vagy terhelésnél a nyomás csökkenése miatt a víz forrásba kezdhet, amit a kavitáció okoz.
A kavitáció akkor is kialakulhat, ha a nyomás a telítettgőz-nyomás alá esik. Ebben az esetben hideg vízben is létrejöhetnek gőzbuborékok, amelyek rövid idő alatt összeroppannak, amikor magasabb nyomású területre kerülnek.
Miért károsítja a fémfelületet a kavitáció?
A kavitáció során fellépő buborékok implóziója hatalmas erővel hat a fémre, mivel a környező víz nem összenyomható. Ez az erő apró kalapácsütésekhez hasonlóan károsítja a hajócsavar lapátjait.
A kavitációs sérülések először csak kisebb felületi károsodásokként jelennek meg, de ezek idővel súlyosbodnak, ami a víz áramlását is rontja. A durva felület újabb kavitációs gócpontokat hoz létre, felgyorsítva a károsodást.
A kavitáció jelei és okai
A kavitáció jelei gyakran jól felismerhetők. Zaj, rázkódás és a hajó teljesítményének csökkenése is utalhat rá. Az ilyen jelenség nem mindig folyamatos, előfordulhat, hogy csak bizonyos üzemmódban vagy körülmények között jelentkezik.
A kavitáció leggyakrabban nagy sebességnél, túlterhelés esetén, sekély vízben vagy nagy hullámzáskor alakul ki. Ezeket a tényezőket érdemes figyelembe venni a hajó üzemeltetése során.
A kavitáció további következményei
A kavitáció nem csupán a hajócsavar lapátjait károsítja, hanem a hajó teljesítményére is hatással van. A kavitáció miatt a hajó manőverezhetősége romlik, és a hajtómű hatékonysága csökkenhet.
