Se a pressão absoluta no líquido se tornar igual ou inferior à pressão de vapor do líquido a uma determinada temperatura, em poucos microssegundos formam-se bolhas microscópicas de vapor.
Isto porque os líquidos normalmente transportam ar dissolvido neles e, quando há uma queda de pressão até ao valor da pressão de vapor, o ar dissolvido no líquido é libertado e, portanto, a vaporização do próprio líquido também é libertada. As bolhas de vapor são então arrastadas pela corrente e, quando chegam a zonas com uma pressão superior à pressão de vapor, ocorre o colapso das bolhas.
A fase de colapso e implosão liberta uma quantidade de energia que, se não for controlada, pode provocar:
- uma deterioração da eficiência do sistema hidráulico de pelo menos 3%, devido à turbulência provocada pela cavitação.
- Vibração excessiva do sistema hidráulico, provocando ruído.
- Deterioração severa dos componentes internos do sistema hidráulico, devido ao colapso das bolhas junto à parede de um componente. Neste caso, é gerado um jato de líquido (jato de impacto) que erode a superfície sólida e forma aquilo a que chamamos cavidades erosivas. A área onde este fenómeno ocorre com maior frequência é na saída do impulsor, uma vez que nesta secção ocorre uma despressurização temporária do líquido, seguida de um aumento subsequente da pressão.
O grau de erosão é influenciado por diversos fatores, tanto relacionados com a hidrodinâmica do sistema como com o comportamento da resistência dos diferentes materiais.
Os efeitos da condensação nos materiais estão principalmente relacionados com a dureza da superfície, a capacidade de encruamento e o tamanho do grão.
O mecanismo de erosão por cavitação é muito complexo. De facto, na literatura, é possível encontrar diferentes teorias sobre as causas deste processo.
Uma primeira teoria sobre a evolução do processo erosivo prevê que, quando uma bolha isolada implode numa região de fluido afastada das paredes, o seu colapso ocorre simetricamente. O fluido envolvente tende a ocupar rapidamente as regiões deixadas livres pelo colapso da bolha. Este movimento do fluido induz uma onda de pressão de alta intensidade que é transmitida rapidamente através do líquido circundante. A elevada energia transmitida às paredes circundantes pode levar à erosão do material devido à fadiga.
