شارك
الرئيسية
1 دقيقةما هي ظاهرة التجويف؟
هي ظاهرة تشكيل وانتفاخ ثم انفجار الفقاعات في الماء، ومن الممكن أن تنشأ عن التعرض للموجات فوق الصوتية، فيتم إطلاق كمية كبيرة من الطاقة في السائل.
كيف يتشكل التجويف؟
يحدث التجويف عندما ينخفض الضغط داخل منطقة من سائل معين إلى نقطة ضغط أقل من بخار السائل عند درجة الحرارة الثابتة، أي تتغير الحالة من سائلة إلى غازية، ما يؤدي إلى تشكيل فقاعات، وتتكون الفقاعات إما من الغازات المذابة في السائل وإما بسبب انخفاض الضغط تحت ضغط بخار السائل.
أين يحدث التجويف عادةً؟
يحدث التجويف في أنظمة تدفق السوائل مثل مضخات الطرد المركزي وتوربينات المياه والمراوح البحرية، حيث تكون الضغوط الساكنة الموضعية أقل من ضغط بخار السوائل، ويعد التجويف مشكلة شائعة في المضخات وصمامات التحكم تسبب تآكل المعادن.
كيف يتم استخدام ظاهرة التجويف؟
تُستخدم فقاعات التجويف في الإجراءات الجراحية والطبية، مثل استحلاب الأنسجة كجراحة الساد أو بتفتيت حصوات الكلى والمرارة أو لتفتيت الدهون الموضعية والسيلوليت، وذلك من خلال الأمواج فوق الصوتية كآلية غير جراحية.
هل يمكن أن يحدث التجويف في الهواء؟
لا، لأن التجويف لا يحدث إلا عندما ينخفض الضغط في السائل بدرجة كافية تسمح بتكوين فقاعات غازية للمادة التي تمر في منتصف السائل، فالظاهرة محكومة بوجود السوائل.
كيف يتسبب التجويف في إتلاف المعدن؟
يحدث تلف التجويف في المعادن والفولاذ عندما تتشكل الفقاعات الصغيرة فتلتصق على سطح المعدن وتنفجر بشكل متكرر بسبب التغير السريع في الضغط، ما يعرض المعادن للغاز والسائل فيتلفها.
هل يولد التجويف حرارة؟
نعم، فعندما تنفجر فقاعات التجويف، فإنها تقلص حجم السائل النشط إلى أحجام صغيرة، ما يخلق بقعاً ذات درجة حرارة عالية تنبعث منها موجات صدمية.
ما أنواع التجويف؟
هناك نوعان عامان من التجويف وهما:
- التجويف بالقصور الذاتي.
- التجويف المستمر.