Kawitacja to zjawisko typowe dla układów przepływowych (pompy, turbiny), w którym lokalny spadek ciśnienia powoduje powstawanie pęcherzyków pary (i/lub gazu), a następnie – w strefie wyższego ciśnienia – ich gwałtowne zapadanie się (implozję).
W turbinach wodnych kawitacja jest szczególnie niebezpieczna, bo implozja pęcherzyków zachodzi często tuż przy powierzchni łopatek lub elementów kierowniczych. Powstające impulsy ciśnienia tworzą fale uderzeniowe i mikrodżety cieczy, które powodują:
- erozję kawitacyjną (ubytek materiału),
- zwiększony hałas i drgania,
- pogorszenie warunków przepływu, a więc spadek sprawności,
- przyspieszone zużycie i ryzyko uszkodzeń.
Odpowiedź "nagłe zmiany ciśnienia i implozja bąbelków gazu, powodujące powstanie fal uderzeniowych." opisuje właśnie ten mechanizm: powstanie pęcherzyków przy obniżonym ciśnieniu oraz ich zapadanie się generujące obciążenia udarowe.
Pozostałe odpowiedzi dotyczą innych zjawisk lub nieprawidłowych zależności. "Wzrost ciśnienia wywołany spływaniem wody z dużej wysokości" opisuje wpływ spadu/naporu, ale nie wyjaśnia tworzenia i implozji pęcherzyków. "Zmniejszenie gęstości wody w wyniku jej ochłodzenia" jest nieadekwatne: ochłodzenie zwykle zwiększa gęstość wody w typowym zakresie pracy elektrowni, a sama gęstość nie stanowi definicji kawitacji. "Nagły wzrost ciśnienia po zatrzymaniu przepływu cieczy i seria tłumionych oscylacji ciśnienia" to opis uderzenia hydraulicznego, czyli innego zjawiska nieustalonego w przewodach.
Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w odpowiedzi pojawiają się słowa "pęcherzyki" i "implozja/zapadanie", jest to zwykle trop prowadzący do kawitacji; jeśli pojawia się "zatrzymanie przepływu" i "oscylacje ciśnienia", to typowy opis uderzenia hydraulicznego.
