キャビテーションとは？
きゃびてーしょん
液体中で局所的に圧力が下がり、気泡が発生・崩壊する物理現象のことです。
キャビテーションとは、液体が流れる過程で局所的に圧力が低下し、液体が沸騰して気泡（空洞）が生じ、その気泡が高圧部で急激に崩壊する現象です。英語の「cavity（空洞）」に由来します。
液体は圧力が蒸気圧以下に下がると沸騰します。ポンプの羽根車周辺や船のプロペラ近傍では、流れの速さが増すことでベルヌーイの定理により局所的な圧力低下が起こり、常温であっても気泡が生成されます。その後、気泡が高圧域に移動すると数マイクロ秒のうちに崩壊し、周囲に強力な衝撃波やマイクロジェットを発生させます。
キャビテーションが問題となる主な場面は次のとおりです。
- 船舶・潜水艦のプロペラ腐食と騒音
- 水中ポンプや水力タービンの羽根の損傷
- 油圧機器の配管・バルブの摩耗
- 医療超音波（HIFU）での意図的な組織破壊
工業現場では機器の寿命短縮や振動・騒音の原因として嫌われますが、超音波洗浄や結石破砕など有益な応用も存在します。設計段階では流路形状の最適化や材料の硬化処理でキャビテーション発生を抑制することが重要です。
使い方・例文
船のプロペラが高速回転するとき、翼面後方の低圧部でキャビテーションが起きてプロペラ表面に無数の穴（エロージョン）が生じることがあります。また家庭用超音波洗浄機でも同じ原理で汚れを落としています。
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