Kavitationszahl

Physikalische Kennzahl
Name	Kavitationszahl
Formelzeichen	<math>\sigma</math>
Dimension	dimensionslos
Definition	<math>\sigma=\frac{p-p_\text{v

{\frac{1}{2}\rho U^2}</math>

| Größentabelle = <math>\rho</math>=Dichte des Fluids,<math>p</math>=statischer Druck,<math>p_\text{v}</math>=Dampfdruck,<math>U</math>=Strömungsgeschwindigkeit | BenanntNach = | Anwendungsbereich = }} Die Kavitationszahl <math>\sigma</math> ist eine dimensionslose Kennzahl aus der Ähnlichkeitstheorie und wird zur Beschreibung von Fluiden in der Strömungsmechanik verwendet. Sie ist ähnlich aufgebaut wie die Euler-Zahl. Die Kavitationszahl ist ein Maß dafür, wann das Fluid kavitiert. Ihre Definition lautet:

<math>\sigma = \frac{p - p_\text{v}}{\frac 1 2 \rho U^2}</math>

mit

• dem Druck <math>p</math> in der ungestörten Strömung
• dem Dampfdruck <math>p_\text{v}</math> des Fluids
• der Dichte <math>\rho</math> des ungestörten Fluids
• der Strömungsgeschwindigkeit <math>U</math>.

Im Zähler steht die Druckdifferenz, die beim theoretisch zu erwartenden Einsetzen der Kavitation gleich Null wird. Der Nenner stellt den dynamischen Druck der Strömung dar.<ref>Heinz M. Hiersig (Hrsg.): Lexikon Ingenieurwissen-Grundlagen. Springer Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-95765-9, S. 371 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref>

Wenn der Druck <math>p</math> des Fluids soweit sinkt, dass er kleiner oder gleich dem Dampfdruck <math>p_\text{v}</math> des Fluids ist, geht das Fluid in die Gasphase über – es kavitiert; bei <math>\sigma \le 0</math> tritt also theoretisch Kavitation auf. In realen Fluiden können Fremdpartikel und andere bei der Idealisierung nicht berücksichtigte Eigenschaften dazu führen, dass der Beginn der Kavitation zu einem anderen Druck als <math>p_\text{v}</math> verschoben wird.

Quellen

• A. Keller, R. Huber, Maßstabsgesetze bei Kavitation, TU München (Memento vom 20. November 2004 im Internet Archive)

Einzelnachweise

<references />