「キャビテーション」と「泡」というのは別物ですか?
もし違うなら、具体的に何が違うのか、何がどうなら「キャビテーション」であり「泡」なのでしょうか?

個人的には違うものだと思っているのですが、明確な説明ができません。

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A 回答 (3件)

泡はいわゆる液体中の気泡の総称です。


キャビテーションは泡というより,泡のできる現象を表す言葉で,
スクリューや翼などを液体中で高速で動かすとベルヌーイの定理により圧力の低い部分ができ,その結果,水に溶けている空気が泡になったり,飽和蒸気圧以下になれば水蒸気ができて泡ができる現象を言います。めがねなどを洗浄する超音波洗浄機の泡も運動に基づくものなのでキャビテーションと呼びます。
一方,水を熱して沸騰させて泡がでるのはキャビテーションとは言いません。
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大昔ですが、先生が、キャビテーションは、水が破壊されてできる、と教えてくれました。


普通、鉄などの固体は、引っ張ると、かなり強いものですが、水などの液体を、ピストンのような密閉したところに入れて、ピストンを強引に引っ張ると、水の内圧が、負圧になったところで、もろくも、破壊します。そこには水蒸気が入るかもしれませんが、これが、キャビテーションだそうです。泡状になることもあるかもしれません。水が破壊したところで、即座に、ピストンを元にもどすと、破壊された空間が元に戻るときに、水と水が、衝突するので、大きな衝撃が発生します。大きな音や振動が出ることもあります。私は、配管やポンプを破壊したこともありました。泡状になったキャビテーションの泡がつぶれるときにも、衝撃があるので、そばにあるものを少しずつ、傷つけます。そのため、船のスクリューやポンプの羽根車の表面が腐食することがあります。
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液体の運動により、局所的に圧力低下が発生した場合、液体中に気泡が発生する現象をキャビテーションと呼ぶと思います。

即ち、基本的に液体中に発生することが前提となっていると思います。
対して、泡とは、もっと意味が広くなると思います。
ビールの泡とか、石鹸の泡とか、気体中存在し、気体を包む液膜のような状態も、泡と呼ぶと思いますし、キャビテーションなどで発生する気泡も泡と呼ぶように思います。
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キャビテーションは圧力差により発生する、というようなことがわかりました。
では、キャビテーションが消滅する、または発展して「泡」になりそれが消える(破裂する?はじける?)とするならば、その消滅・破裂・はじけるといった瞬間に、「衝撃波」のような感じの「波」がキャビテーションまたは泡の周りに発生したりしますか?

Aベストアンサー

ご理解の通りです。
小さな気泡が破壊してさらにミクロな気泡になって消滅してゆきますが、個々のミクロの気泡は数千気圧になるため、結果として非常に大きな応力になります。これによってパイプなどの金属面の腐食が起こります。

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Aベストアンサー

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結構理解したつもりだったのですが、ある人に「キャビテーションは水深に関係するから、水深が深いところでは発生しない」といっていました。ここで教えて欲しいことがあります。
キャビテーションの発生は水深も関係するのでしょうか?
その人いわく深海では発生しないといっています。
ここで下記仮定としたときキャビテーションが発生するのか教えてください。
地下水層の水深約10mのところに冷却水ポンプがあると仮定します。インペラが早く回転し、圧が下がればキャビテーションが発生すると思うのですが、もしもっと深いところ例えば水深100mとか深海に
ポンプがあった場合、キャビテーションは発生するのでしょうか。

ご教授の程よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

>水中ポンプの配管とはどの部位のことですか?

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(ただし、ポンプの吸引側と吐出側は完全に仕切られている)

この場合、吸引速度が大きければ配管内圧損によって、吸引側が飽和蒸気圧以下になることが容易に推測されるのではないかと思い、例示しました。

>>話を分かりやすくするために”真空”とする。
>とは、液体が蒸発する状態になることを真空とおきかえてると思っていますが間違っていないでしょうか?

その通りです。
25℃における水の飽和蒸気圧は24mmHgです。
大気圧に比してほとんど真空、とみなしてよいのではないでしょうか?

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Aベストアンサー

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まずは専門家の「御託」から:
http://www.fluidlab.naoe.t.u-tokyo.ac.jp/Research/Cav/whatis.html
では目で見ると↑にもありますが動画でないもの:
http://www.tuat.ac.jp/~mechwrld/pdf14/kameda.pdf
ちょっと、一休みして。関節をぽきぽき鳴らすのも:
http://www.sekita-therapy.com/index-pro-kansetu.htm
体内の結石を壊す方法も:
http://www.fel.t.u-tokyo.ac.jp/japanese/research/med/ccl/
と…。
中には純水装置のフィルターがつまり、ポンプが水を吸い上げられなくなって機械的破壊が起きる、というごく「化学の実験室」レベルの問題まであります。
どれかな。^o^

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Aベストアンサー



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Aベストアンサー

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この計算はどこを間違えているのでしょうか

答えは
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Aベストアンサー

5[Ω]の所は、3[A]が流れている事が条件ですので、
5[Ω]にI1+I2+3 が流れているとした所でミスをしています(^^;)
つまり、写真に見えている
5(I1 + I2 - 3) は、5[Ω]に I1 + I2 - 3 の電流が流れている事を意味するので、
図の3[A]流れている事と矛盾しますね(-_-)
ですから、
①の閉回路に対しては
10- E = 10I1 - 5[Ω]×3[A]
と式を立てて、②の閉回路についても同様に式を立てます。・・・電流の向きに注意して+、-を決めて下さいね。
また、電流の関係は、5[Ω]すぐ上の回路の交点に注目して、
I1 + I2 + 3= 0 (回路の交点に流れ込む電流 = 交点から流れ出る電流)
が成立しますね(^^)
これらを解くと解答が得られますので、やってみて下さい(^^)


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