Kavitering

Kavitering (l. cavus - hule, grop) - Kavitering oppstår ved raske trykkendringer i vann og hvor det blir laget vakuum som resulterer i implosjon med kraftige sjokkbølger og ekspanderende bobler fylt med vanndamp. Små bobler med gass (nitrogen, oksygen, vanndamp, karbondioksid etc.) som ekspanderer og lager luftbobler i vedrør og trakeider i xylem (vedvev) kraftig transpirasjon ved meget lavt vannpotensial i lufta. Større luftbobler stenger for vanntransporten i xylem og lager en embolisme (gr. embolus - stopper, propp). Det antas at gasser har en tendens til å komme ut av løsning når vannsøylene i trakeider og vedrørselementer utsettes for høy tensjon ved kraftig transpirasjon fra bladene og tensjonskreftene er sterkere enn kohesjonskreftene som holder vannmolekylene sammen og det skjer en implosjon. 

 

Kavitering i vedvevet i planter  

Luftboblene som har blitt laget i en xylemcelle vil skape trykkforskjeller, men kan ikke spre seg til nabocellene pga. porene eventuelt linseporene i celleveggen som stenger. Overflatespenningen hindrer også boblen i å passere endeplatene i vedrørselementene. Kavitering kan også skje om vinteren pga. frysing og tining av vann. Siden løselighet av gasser i is er meget lav vil gassene tvinges ut av løsningen. Kavitering og embolisme vil redusere vanntransporten, men evnen til reparasjon er tilstede. F.eks. vil det om natten med redusert tensjon i vedvevet (xylemet) være mulig å løse gassene igjen i xylemvæsken. Rottrykk kan spille en rolle i denne sammenheng. Parenkymceller i xylem kan også ha betydning for reparasjon av kavitering. Om våren fraktes en blanding av sukker og aminosyrer som sevje opp i løvtrær. Drivkraften bak denne saftstigningen som også skjer i xylemet er rottrykk. Det skyldes at ikke-osmotisk aktiv stivelse lagret i parenkymceller (margstråler, kambiestråler) i greiner, stamme og røtter spaltes til osmotisk aktivt sukker. Transportceller i xylem og floem som er ødelagt i løpet av vinteren må ofte erstattes med nye celler laget om våren fra det vaskulære kambiet.

Kaviteringsprosesser

Kavitering kan bli målt via ultrasonisk akustisk emmisjon.
Kavitering i turbiner i vannkraftverk og energien fra kollaps av kavitasjonsbobler frigir store mengder energi som gir skader på skovlene i turbinen e.g. i en Francis-turbin.
 
Kavitering i skipspropeller som gir tensjon i vannmassene, og kollaps av kaviteringsboblerpå overflaten av metallet gir skade på propellen og redusert framdrift.  
 
Kavitering brukt som prinsipp for fjerning av levende organismer i ballastvann på skip.
 
Superkavitering ved spesielkonstruert patron for skyting under vann hvor kaviteringsboblene reduserer friksjon mellom kule og vann.
 
Superkavitering brukt som prinsipp på undervannstorpedoer («Superkavitierender Unterwasserlaufkörper»). 
 
Kavitering i ultralydvannbad brukt i renseprosesser.
 
Kavitering brukt i fjerning og fysisk knusing av nyrestein,  ved akustisk sjokkbølge litotripsi (gr. lithos - stein; tripsis - gni) , eventuelt også anvendt knusing av gallestein

Lyd ved «knekking av ledd»

Noen sitter og lager en enerverende knekkelyd ved å dra og  brekke i fingerledd. En hypotese er at knekkelyden kommer fra kollaps av kaviteringsbobler i leddvæsken når det dras brått blir det tensjon. I ledd er det en spalte med leddvæske (synovialvæske), og det skjer trykkendringer og tensjon ved drag som kan gi kavitering.

Publisert 4. feb. 2011 10:28 - Sist endret 30. jan. 2023 11:51