Si, à une certaine température, la pression absolue du liquide devient égale ou inférieure à sa pression de vapeur, des bulles de vapeur microscopiques se forment en quelques microsecondes.
En effet, les liquides contiennent normalement de l'air dissous. Lorsque la pression chute jusqu'à la valeur de la pression de vapeur, l'air dissous est libéré, ce qui entraîne la vaporisation du liquide lui-même. Les bulles de vapeur sont alors entraînées par le courant et, lorsqu'elles atteignent des zones où la pression est supérieure à la pression de vapeur, leur effondrement se produit.
La phase d'effondrement et d'implosion libère une quantité d'énergie qui, si elle n'est pas maîtrisée, peut entraîner :
- une dégradation du rendement du système hydraulique d'au moins 3 %, due aux turbulences provoquées par la cavitation.
- Vibrations excessives du système hydraulique, génératrices de bruit.
- Détérioration importante des composants internes du système hydraulique, due à l'effondrement des bulles près de la paroi d'un composant. Dans ce cas, un jet de liquide (jet impactant) est généré, érodant la surface solide et formant des piqûres érosives. Ce phénomène se produit le plus fréquemment à la sortie de la roue, car il se produit une dépressurisation temporaire du liquide, suivie d'une augmentation de pression.
L'ampleur de l'érosion est influencée par divers facteurs, liés à la fois à l'hydrodynamique du système et à la résistance des différents matériaux.
Les effets de la condensation sur les matériaux sont principalement liés à la dureté superficielle, à la capacité d'écrouissage et à la granulométrie.
Le mécanisme d'érosion par cavitation est très complexe. En effet, la littérature scientifique propose différentes théories sur les causes de ce processus.
Une première théorie sur l'évolution du processus érosif suggère que, lorsqu'une bulle unique implose dans une zone de fluide éloignée des parois, son effondrement se produit symétriquement. Le fluide environnant tend à occuper rapidement les zones libérées par l'effondrement de la bulle. Ce mouvement du fluide induit une onde de pression de forte intensité qui se transmet rapidement à travers le liquide environnant. L'énergie élevée transmise aux parois environnantes peut entraîner l'érosion du matériau sous l'effet de la fatigue.
