Kavitation bezeichnet Hohlraumbildung in Flüssigkeiten. Hohlraumbildung setzt ein, wenn der örtliche statische Druck in einer Flüssigkeit unter einen kritischen Wert absinkt. Dieser kritische Wert ist in der Regel etwa gleich groß wie der Dampfdruck der Flüssigkeit.
Entstehungsformen der Kavitation:
- Strömungskavitation
- Schwingungskavitation
- Siedekavitation.
Für die Fluidtechnik hat die Strömungskavitation besondere Bedeutung. Sie tritt hauptsächlich in Querschnittsverengungen, Querschnittserweiterungen oder plötzlichen Umlenkungen der Strömungsrichtung auf. An Querschnittsverengungen sinkt der statische Druck aufgrund der Vergrößerung der Strömungsgeschwindigkeit und damit der Umwandlung statischen Drucks in dynamischen Druck (Strömungsenergie). Hinter Querschnittserweiterungen treten meist Wirbel auf, in deren Zentrum wegen der hohen Umfangsgeschwindigkeit der Flüssigkeit der statische Druck auf den kritischen Wert absinken kann. Ein ähnlicher Effekt tritt hinter plötzlichen Umlenkungen auf.
Man unterscheidet Dampf- und Gaskavitationen, je nachdem ob sich in den Kavitationsblasen Flüssigkeitsdampf oder ein Gas, z. B. Luft, befindet, das in der Flüssigkeit gelöst war. Beispielsweise löst Wasser nur geringe Mengen an Luft. Deshalb wird bei Kavitation in Wasser i. a. Dampfkavitation vorliegen. Mineralöl dagegen löst wesentlich größere Mengen Luft (ca. 9 Vol. % unter Normalbedingungen Bunsenkoeffizient). Bei Kavitation in Mineralöl kann man deshalb von einer Mischform aus Dampf- und Gaskavitation ausgehen.
Wesentliche Auswirkungen der Kavitation sind:
- Kavitationsverschleiß,
- ungelöstes Gas im Hydrauliksystem
- laute Geräusche hoher Frequenz
- örtlich hohe Temperaturen in der Flüssigkeit und
- Veränderung der Widerstandscharakteristik hydraulischer Widerstände.