É o nome que se da ao fenômeno de vaporização de um líquido pela redução da pressão, durante seu movimento a uma temperatura constante. Para todo fluído no estado líquido pode se estabelecer uma curva que relaciona a pressão à temperatura em que ocorre a vaporização. Por exemplo: na pressão atmosférica a temperatura de vaporização da água é de cerca de 100 °C, ao nível do mar. Contudo a uma pressão menor, a temperatura de vaporização também se reduz.
Fotos 1, 2 e 3 – Rotor danificado pela cavitação na bomba.
É fato sabido e previsível – com a ajuda do teorema de Bernoulli, que um fluído escoando, ao ser acelerado, tem uma redução da pressão, para que a sua energia mecânica se mantenha constante. Considere-se um fluído no estado líquido escoando com uma temperatura T0 e a uma pressão P0. Em certos pontos devido à aceleração do fluído, como em um bocal, sucção de uma bomba centrífuga ou em uma válvula, a pressão pode cair a um valor menor que a pressão mínima em que ocorre a vaporização do fluído (PV) na temperatura T0.
Então ocorrerá uma vaporização local do fluído, formando bolhas de vapor. A este fenômeno costuma-se dar o nome de cavitação (formação de cavidades dentro da massa líquida). A cavitação e comum em bombas de água e de óleo, válvulas, turbinas hidráulicas, propulsores navais, pistões de automóveis e até em canais de concreto com altas velocidades, como em vertedores de barragens. Ela deve ser sempre evitada por causa dos prejuízos financeiros que causados devido à erosão associada, seja nas pás de turbinas, de bombas, em pistões ou em canais.
Estas bolhas de vapor que se formaram no escoamento devido à baixa pressão, serão carregadas e podem chegar a uma região em que a pressão cresça novamente a um valor superior a PV. Então ocorrerá a “implosão” dessas bolhas se a região do colapso das bolhas for próxima a uma superfície sólida, as ondas de choque geradas pelas implosões sucessivas das bolhas podem provocar trincas microscópicas no material da superfície, originando uma cavidade de erosão localizada. Este e um fenômeno físico a nível molecular e que se dissemina e tende a aumentar com o tempo causando a ruínas dos rotores.
Como identificar nos espectros de vibração, identifica-se a cavitação pelo surgimento de sinais randômicos (sinais sem definição exata), na região de baixa frequência (80 a 200 Hz) nos espectros de velocidade e em alta frequência nos espectro de aceleração.
