Cavitación Generada por el Metodo de Detención Súbita de una Columna de Líquido

Abstract

Se estudió teórica y experimentalmente el fenómeno de cavitación generada por el método de detención súbita de una columna de líquido. Para los experimentos se usaron un líquido newtoniano y uno no newtoniano (adelgazante). El dispositivo para generar la cavitación consta de un par de placas que sujetan a un tubo de vidrio transparente que contiene el líquido de prueba; dichas placas corren con baja fricción por tres postes guía y son aceleradas por la acción de un resorte mecánico al ser estirado y liberado. Así, la columna de líquido durante su recorrido es acelerada para posteriormente y de manera súbita ser desacelerada mediante al uso de topes mecánicos. Durante el proceso de desaceleración se genera un pulso de presión negativa (tensión) en el líquido favoreciendo la formación de burbujas de gas. Los experimentos se video-grabaron con cámaras de alta velocidad; de esta forma, se analizó el movimiento de la columna líquida y la dinámica de las burbujas generadas dentro del fluido. En cada prueba se varió la distancia que recorre la columna de líquido y se colocó un sensor de fuerza en la parte inferior del tubo para medir amplitud, ancho y forma de los pulsos de tensión. Las burbujas de mayor tamaño se generaron en el líquido newtoniano alcanzando un radio promedio de 12 mm para un recorrido de la columna de 14 cm; así mismo, la duración del proceso de crecimiento y colapso de estas burbujas fue alrededor de 16 ms. Las presiones de mayor amplitud registradas por el sensor de fuerza fueron de ~ 5MPa.