уман, але не пар. Тим більш прозорими мають бути гази, що перетікають в вакуум. Процес утворення туману (оскільки кавитационні бульбашки не прозорі) пояснюється більш швидкісним процесом зовсім іншого енергетичного порядку.
Наведу авторську трактовку виникнення кавітації, засновану на принципах гідродинаміки без фантастичних теорій з нагріванням пари до 1500 - 5000 ° С. Движущееся крізь нерухому «холодну» воду тіло, своєю лобовою частиною розштовхує її. Просуваючись вперед, обтічне тіло залишає за собою порожній простір, який починає заповнюватися водою. Якщо тіло рухається дуже швидко, то вода не встигає зімкнуться за ним, оскільки тіло рухається швидше, ніж може змикатися за ним вода. На задній поверхні твердого тіла утворюється первинна (видима) каверна. У статті «Четвертий спосіб для меч-риби» докладно розглядається цей процес. На зміну ламінарному течією потоку приходить турбулентний і завершується утворенням кавитационного шлейфу за каверною - великої кількості кавітаційних бульбашок, які з часом заповнить вода. Процес заповнення бульбашок носить більш складний характер. У гідродинаміці прийнято розглядати фізичні процеси, що відбуваються в навколишньому просторі, у зв'язку з величиною швидкості потоку. Розглянемо примітивність такого підходу з точки зору традиційної теорії. Який може бути максимальна швидкість схлопування кавітаційного пухирця? Спростимо задачу і приймемо найсприятливіші умови, що забезпечують найбільшу швидкість перетікання води в вакуум. Припустимо, що в бульбашці немає ні пара, ні повітря - абсолютний вакуум. Нехай із зовнішньої частини від бульбашки статичний тиск становить 1 кГ / см 2 (пренебрежем зменшенням статичного тиску в потоці, при якому утворюється кавітація). При таких вихідних умовах визначимо швидкість, з якою зімкнеться вода, що заповнює сферичний бульбашку діаметром 2 міліметри. При цьому вихідними величинами є: нульова початкова швидкість змикання бульбашки і максимально можлива величина прискорення g=9,8 м / сек 2.
Рішення. Запишемо для елементарної частинки, що заповнює пляшечку з одного боку
V=g t
де, V - швидкість, яку розвине частинка води в центрі бульбашки, t - час. З цієї формули визначимо час, за який вода подолає шлях до середини бульбашки.
t=V / g .... (5)
Для частинки, що заповнює пляшечку з протилежного боку, запишемо
r=g t 2/2, де
r - радіус бульбашки.
Визначимо з останньої формули час, за який другому частинка проробить шлях до середини бульбашки. t=(2 r / g) 0,5 .... (6)
Порівняємо (5) і (6)
V / g=(2 r / g) 0,5
Зведемо обидві половини рівняння в квадрат і визначимо величину швидкості, з якою зімкнуться дві частинки в центрі каверни
V=(2 r g) 0,5
Підставимо вихідні дані в останню формулу і отримаємо
V=(2 0,001 9,8) 0,5=0,14 м / сек .... (7)
Нагадаю, ми свідомо прийняли вихідні умови, що забезпечують найбільшу швидкість перетікання води в вакуум. Виникає природне запитання, який ефект може викликати зіткнення водних потоків зі швидкістю 0,14 м / сек? З та...
