Kawitacja to zjawisko hydrauliczne występujące w maszynach przepływowych (np. turbinach wodnych), gdy lokalne ciśnienie w cieczy spada do poziomu umożliwiającego powstawanie pęcherzy (najczęściej pary, czasem także gazów rozpuszczonych), a następnie – gdy ciecz trafia do obszaru wyższego ciśnienia – pęcherze gwałtownie zapadają się (implodują).
Kluczowe są tu dwa etapy:
- inicjacja: tworzenie pęcherzy w strefach obniżonego ciśnienia (np. przy dużych prędkościach przepływu i niekorzystnym profilu łopatek),
- kolaps: implozja pęcherzy w obszarze wyższego ciśnienia.
Implozja powoduje powstawanie fal uderzeniowych i mikrodżetów cieczy oddziałujących punktowo na powierzchnię metalu. Skutkiem jest erozja kawitacyjna (ubytki materiału), wzrost chropowatości, zmiana geometrii profilu, a w konsekwencji spadek sprawności oraz przyspieszone zużycie i ryzyko awarii.
Odpowiedź "wzrost ciśnienia wywołany spływaniem wody z dużej wysokości" opisuje raczej efekt energii spadu i warunki pracy elektrowni, ale nie mechanizm kawitacji (tu krytyczny jest lokalny spadek ciśnienia i zapadanie pęcherzy).
Odpowiedź "zwiększenie gęstości wody w wyniku jej podgrzania" jest błędna również fizycznie w typowym zakresie: ogrzewanie wody zwykle zmniejsza jej gęstość, a ponadto sama zmiana gęstości nie opisuje zjawiska pęcherzykowania i implozji.
Odpowiedź "nagły wzrost ciśnienia po zatrzymaniu przepływu cieczy i seria tłumionych oscylacji ciśnienia" to opis uderzenia hydraulicznego (tzw. water hammer). To inne zjawisko: dotyczy fal ciśnienia w rurociągu po gwałtownej zmianie przepływu, bez kluczowego elementu kawitacji, czyli implozji pęcherzy w strefach zmiennego ciśnienia.
W praktyce eksploatacyjnej technik energetyk powinien kojarzyć kawitację z: hałasem, drganiami, charakterystyczną erozją powierzchni oraz pogorszeniem parametrów pracy turbiny.
