Il meccanismo di erosione da cavitazione risulta essere molto complesso. In letteratura, infatti, è possibile trovare diverse teorie sulle cause di tale processo.
Una prima teoria sull’evoluzione del processo erosivo prevede che, quando la singola bolla imploda in una regione di fluido lontana dalle pareti, il suo collasso avvenga simmetricamente.
Il fluido circostante tende ad occupare velocemente le regioni lasciate libere dal collasso della bolla. Tale movimento di fluido induce un’onda di pressione di elevata intensità che si trasmette velocemente attraverso il liquido circostante.
L’elevata energia che viene trasmessa alle pareti circostanti può portare all’erosione del materiale per sollecitazione a fatica.
Secondo un’altra ipotesi, invece, quando la bolla si trova in prossimità della parete il collasso della bolla avviene asimmetricamente.
La maggior velocità di condensazione del lato opposto alla parete induce la formazione di un getto liquido ad alta velocità che fessura la bolla di vapore ed urta contro la parete stessa.
L’energia trasmessa in seguito a tale urto può, nel tempo, portare all’erosione del materiale per sollecitazione a fatica.
Il collasso di una bolla di vapore funge da innesco per il collasso di altre bolle.
In molti dispositivi si osserva che i danni da cavitazione si verificano in aree molto localizzate ad esempio in una girante della pompa.
Spesso questo è il risultato del collasso periodico di una nuvola di bolle di cavitazione.
In quasi tutti questi casi il collasso coerente della nube può causare rumore molto più intenso e più soggetto a danni rispetto a un flusso non periodico simile.
In tal modo il danno è più grave sulla superficie solida vicina alla posizione dell’esplosione della nube.
La questione se i danni da cavitazione siano causati da microgetti o da onde d’urto o da entrambi è stata discussa per molti anni.
Ma anche dopo la rottura causata dal micro getto ci si ritrova con una nuvola di piccole bolle residue che continueranno a collassare collettivamente.
Anche se non è più una singola bolla questa nube residua avrà ancora lo stesso comportamento dinamico qualitativo come la possibile produzione di una onda d’urto.
