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3.6.
CAVITAÇÃO 53
Figura 3.14: Diagrama em águas livres de 4 quadrantes para os hélices
Wageningen B-4.70.
3.6 Cavitação
3.6.1 Origem da cavitação
A velocidade elevada do escoamento de água pelo hélice provoca regiões com baixa pressão.
Se a pressão cair o suficiente, formar-se-ão cavidades preenchidas com vapor. Estas cavidades
desaparecerão quando a pressão aumentar. O crescimento e o colapso destas “bolhas” é
extremamente rápido.
A cavitação envolve fenómenos físicos complexos uma vez que se trata de escoamentos a
duas fases, com modelação não-linear. Nos hélices dos navios, a velocidade em torno das pás
pode ser suficiente para reduzir a localmente a pressão e desencadear a cavitação. Devido à
pressão hidrostática, a pressão total será superior nas imediações da pá que se encontre com
a máxima imersão (posição 06:00) do que naquela que se encontra na posição 12:00. Assim,
as pás dos hélices em cavitação alternadamente passarão por regiões em que tendencialmente
se formarão bolhas de cavitação e regiões onde as mesmas tenderão a colapsar.
Esta rápida sucessão de explosões e implosões nas proximidades das pás do hélice tem
várias consequências nefastas. As principais são:
- vibração;