CAVITACIÓN

El fenómeno de cavitación se presenta cuando una hélice gira sus aspas y expulsa el agua hacia atrás, dejando un vacío que es inmediatamente ocupado por nuevas moléculas líquidas. 

Las aspas crean tal depresión (disminución de presión o vacío) en su cara anterior que el agua hierve a temperatura ambiente; las burbujas que salen entonces de la hélice no son de aire, sino estrictamente de vapor de agua. 

Estas burbujas se desplazan rápidamente hacia atrás, hasta encontrar una zona de mayor presión donde volverán a convertirse en agua implotando (lo contrario de explotar) contra las propias aspas de la hélice y arrancando (erosionando) en cada choque una microscópica partícula de metal. (Fig. 1)

Desde el escritorio de

Leonardo Montoya

CAVITACIÓN POR EXCESO DE RPMS

Si la velocidad de giro (tangencial) en la punta de las aspas sobrepasa los 150 pies por segundo (pps) en hélices de 5 Aspas y 175 pps en 2-4 Aspas, y 100 pps en hélices en tobera; el agua expulsada lleva tal fuerza que impide que el vacío formado no pueda ser ocupado por otras moléculas de agua. (Fig. 2) y se produce la cavitación por velocidad tangencial o exceso de RPMs. Esta erosión siempre se presenta en la punta de las Aspas.

CAVITACIÓN POR FALTA DE AREA EN ASPAS

Si la presión en el aspa es arriba de 7 psi en hélices libres y 8.5 psi en hélices con toberas se produce la cavitación por falta de área (DAR). El origen de las burbujas está en el borde de ataque de las aspas de la hélice, pero el daño se manifiesta en la parte posterior con el aspecto de una corrosión y/o erosión que puede ir retrocediendo en su proceso destructivo hasta el centro del aspa.

La erosión producida por cualquier tipo de cavitación se manifestara con mayor intensidad cuando la protección catódica no es la adecuada. Y en casos extremos la hélice se llega a consumir  por completo en días o semanas.

Cuando se diseña una hélice es muy importante observar la relación diámetro contra RPMs para no alcanzar las velocidades tangenciales arriba descritas donde se producirá la cavitación por exceso de RPMs, y asimismo la relación Diámetro-Área de Aspas (DAR)  para evitar la cavitación por falta de área. Que finalmente cualquier tipo de cavitación reducirá la eficiciencia de la embarcación incrementando los costos de combustible y reparación o reemplazo de la hélice erosionada.

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