Cavitation : à quoi ce mot vous fait penser ?

 Vulgarisation scientifique

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La cavitation est un phénomène physique correspondant au fait qu’un liquide chutant en pression  change de phase et passe à l’état gazeux sans effet de chaleur mais par effet mécanique, par ultrason, ou par énergie lumineuse.

Origines de la cavitation

La dépression d’un liquide sans augmentation de température peut provenir de plusieurs cas connus jusqu’à aujourd’hui :

1)      Un mouvement mécanique : Cavitation hydrodynamique

2)      Une soumission á des ondes acoustiques (ultrasons) : Cavitation acoustique

3)      Une exposition á une forte énergie lumineuse : Cavitation optique

                

 

 Cavitation optique et cavitation acoustique

Le traitement est non invasif, une nouvelle méthode de minceur meilleure que la liposuccion: la cavitation optique comme étant technique médico-esthétique permet de combattre les poches de graisse dans le corps, assurer l'équilibre des muscles et les flux lymphatiques de tout le corps. Par ailleurs, elle est utilisée dans le détartrage des dents.

La cavitation acoustique ou cavisonie est tout aussi utile dans le domaine médico-esthétique. On parle de lipocavitation pour les deux. L’émission des ondes á ultrason de haute fréquence jusque sous la peau va supprimer les amas de graisses dans certaines zones spécifiques. Cette pratique est très connue dans les spas, notamment pour les femmes qui recherchent la minceur et la beauté Néanmoins elle est souvent controversée. A ce qu’il parait il y aurait des inconvénients mise à part les avantages.

 

 

         Cavitation hydrodynamique

Ce phénomène physique affectant les liquides  est rencontré principalement dans les industries de l’hydraulique et de l’hydrodynamique, l’hélice d’un bateau, la pale d’une pompe. Il s’agit d’une ébullition locale de liquide en raison d’une baisse de la pression statique.

Généralement, cette faible pression est la conséquence d’une augmentation locale de la vitesse d’écoulement ou mouvement mécanique, ce qui explique le théorème de Bernoulli : «  l’accélération d’un liquide implique la diminution de la pression de ce dernier. »

Donc, contrairement à ce que l’on connait classiquement du phénomène d’ébullition, la cavitation n’est pas due à une augmentation de la température qui dépasserait la température de vaporisation mais à une baisse de la pression qui devient inférieure à la pression de vapeur pour les conditions de température locale.

 

Les effets de la cavitation hydrodynamique

La cavitation se fait remarquer par l’oscillation radiale de bulles de gaz formées par la dépression. Quand ces bulles de gaz rejoignent une zone à plus forte pression, elles implosent. La cavitation peut engendrer de gros dégâts. L’implosion des bulles est à l’origine des effets de la cavitation qui ne cessent d’importuner certains, au point qu’il existe des mesures de prévention dans les usines hydrauliques.

La cavitation a essentiellement des conséquences négatives et restrictives sur le fonctionnement des installations hydrauliques.

Elle se manifeste par différents effets dont les implications sont plus ou moins dommageables selon son intensité. Par exemple l’endommagement des pompes, de l’hélice de navires, des turbines, et le bruit et la vibration  produit par l’hélice d’un sous-marin, l’érosion sur les surfaces des pales.

Érosion sur la surface d'une hélice 

Érosion sur la surface d'une pale de pompe

La cavitation dans la nature

La cavitation est aussi dans la nature, et l’un des meilleurs exemples est le crustacé nommé crevette -pistolet, quand celui-ci claque sa grosse pince cela produit une bulle de cavitation hydrodynamique. C’est ainsi qu’il capte sa proie.

 

 Tout le monde peut expérimenter le phénomène de la cavitation, c’est un phénomène incontournable. Sur Wikihow, on explique comment casser une bouteille sous l’effet de la cavitation : Il consiste  à remplir une bouteille d’eau froide et ensuite le tenant dans la gauche, on frappe très fort son dessus, si la frappe a été assez forte, le bas de la bouteille se brisera immédiatement.

Bulles qui se forment vers le bas de la bouteille

 

La cavitation n’est pas une découverte, c’est un phénomène physique causant beaucoup de problèmes dans les usines, et les machines navales mais toutefois, très utiles dans l’avancement scientifique notamment dans le domaine médico-esthétique. Les scientifiques essayent de jour en jour de le comprendre et de le tolérer par des mesures préventives mais aussi de l’exploiter dans toutes les mesures.

Editorialiste: Rose-laure Roblin