寒木钓萌
没有多少人会把小小的气泡跟杀伤力联系在一起。
但实际上，那些气泡对于设计不佳的螺旋桨来说是极其致命的。
图片来自Axda0002。
螺旋桨一般是舰船上最最坚硬的部件之一，但它们却常被“气泡”所杀伤。而这里的气泡，其专有名字叫“空泡”。
空泡到底是怎么产生的？毁伤力为何又这般大？今天，咱们来聊一聊。
原理其实很简单
我们知道，水在一个标准大气压下，100摄氏度时沸腾，而沸腾就是水中产生大量气泡的过程。在大约两个标准大气压时，得达到120摄氏度时才会沸腾，这是家庭用高压锅里面的温度。而在珠峰上，由于气压小，水最低可到69摄氏度时才出现沸腾。压强不同，沸点也不同。
反过来说也成立，即不同温度下，水沸腾时的压强是不同的，这个压强就是饱和蒸气压。
对照上面的表格数据，在20℃的海水里面，如果局部出现低于2338.8pa的低压，那么海水就会沸腾并产生气泡，这就是空泡。
问题来了，为什么在密实的水里面，螺旋桨周围还会产生低压？这不难理解，螺旋桨高速旋转，由于桨叶的高速移动，则桨叶背部的压力必然降低，形成一个吸力面，低压就这么产生了，当压力低于海水的饱和蒸气压时，就会产生大量气泡，就像沸腾一样。
堵住注射试管的底部，并向上拔活塞时，管内气压降低，并产生气泡。
空泡与沸腾不同的是，烧水出现的沸腾，其内部生成的气泡还会不断长大，因为气泡可以不断从周围获得热量。而空泡的周围，没有热量的输入，只存在周围高压海水的强力挤压，这就是空泡威力很大的成因。
几百万分之一秒的时间里，螺旋桨产生的空泡呈现爆发式增长，之后，由于周围海水的高压，空泡又被
射流只是其中的一个伤害。空泡破灭时，还会产生爆炸性的冲击波。
仔细看上面动图，空泡破灭时向四周产生了一个明显可见的冲击波。
所以，射流和冲击波是空泡损伤螺旋桨的根本原因。
我们可以用一个试验来展示一下空泡的威力。
图片来自GavinFree和DanielGruchy两人做的实验截图。
一个装着水的啤酒瓶，用力击打啤酒瓶的瓶口处，此时，啤酒瓶的底部掉了。为什么？
让我们来看看细节。
上面动图告诉我们，当用力击打啤酒瓶顶部时，啤酒瓶必然会迅速向下移动，但瓶子内部的水跟不上这种瞬间的高速移动，于是空泡就产生了。这就像螺旋桨高速转动时，桨叶背部的水跟不上桨叶的移动一样。
啤酒瓶底部的空泡，其存在时间极短，而当其破灭时会对瓶底产生一个冲击力，于是瓶底就掉了。
空泡的其他危害
大坝的泄洪道、水龙头控制阀、柴油发动机等等，也会产生空泡损伤。
图为空泡对泄洪道的损伤。
图为空泡对控制阀的损伤。
损伤只是一方面，大量空泡破裂时产生的噪音也是常规潜艇和核潜艇所痛恨的，因为这会大大增加潜艇被敌方声呐探测到的机会。所以，越来越多的先进核潜艇不再使用常规的外露螺旋桨推进，而是采用泵射推进。
空泡的用途
上图为空泡在物体表面破裂时的模拟，可以看到，空泡破裂时会对物体表面进行来回冲击，利用这种冲击，我们可以高效清洗物件。
问题是，怎样才能方便地在水里面产生大量空泡？不难，向水里面发射超声波即可。
自然界空泡
长尾鲨，图片来自@CITES。
长尾鲨有一根超长的大尾巴，其体长最高可达七米，尾巴是它们的捕食工具。遇到鱼群时，就转过身用尾巴奋力拍打，将鱼击晕从而美餐。
而长尾鲨甩动大尾巴捕食的时候，极其彪悍，研究人员从它们的尾巴尖上看到了空泡。
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寒木钓萌
舰船在行进中，螺旋桨在旋转的同时利用水做介质，不停地推动船身向前。它在工作中的状态，其实在某一点跟人工划桨很相似。理论上不应该发生空泡现象。桨面的特殊形状，是非常合乎物理动态的，以斜面切入水流的方式。但在实际现场情况看来，因为成千上万吨的船体行进中转舵或者是加减速，倒车和急停，都会造成水体在一刹那的撕裂，因为相对速度高，就会在桨叶舵面巨大合力推动下，在不合拍的拖曳中产生了该死的紊流和气泡。这个麻烦很难一蹴而就。解决办法是用喷射水流替代螺旋桨和船舵作复杂的航行控制。或者极力提高桨叶.舵面的加工精度和金相处理。似乎国内的超级加工中心机床还待改进。军用舰船的螺旋桨可是块难啃的骨头。矛和盾的斗争永远是军事领域的广漠荒原，值得不断开发前行。
手机用户崔永方
水中空泡的产生，其能量来源当然是螺旋桨或者船舶高速运动，扰动水体产生的，这是其基本的能量输入。
空泡的危害就在于空泡破裂时，会在极其微小的空间(典型尺寸0.1mm或以下)内产了生极高的温度(5000°c以上)，极高的压力(数千个大气压)，在这个高温高压的作用下，产生极高速的微型射流(流速可上千公里/小时)，这些射流可对船体钢板产生侵蚀作用，虽然侵蚀范围非常微小，但架不住天长日久，也会导致有名的空泡侵蚀，这是在流体中产生的金属重要损伤之一。
那么空泡为何能产生如此大的能量呢？这是因为流体本身有压力，而压力之下的空泡就变成一个带压力的弹性体，仿佛是一个个微小的空气弹簧，储存着能量，空泡破裂时，这个能量必须释放出来，最关键的就是空泡的破裂速度极高，典型时间为微秒级的，因为空泡在如此短时间内破灭释放储存的弹性势能，导致起释放功率极大，可在局部导致高温、高压，并驱动流体产生高达数千公里时速的射流，这还是普通状态下搅动流体产生的空泡威力，当然这只是局限于极其微小的范围内。
如果采用大功率超声波专门产生空泡效应，则在其破灭时可以产生数万度高温以及数万个大气压的巨大威力，50年代甚至有人要用空泡效应来实现冷核聚变，当然是失败了。
所以，如果分析空泡效应为何具备如此大的威力，其主要原因还是空泡的破灭速度极高导致的能量快速释放，虽然绝对能量不大，但等效功率极高，局部威力庞大。
楚楚夫
螺旋桨气蚀现象，和水泵的叶轮气蚀是同一原理。气蚀(cavitation)，物理名词，指金属表面受到压力大、频率高的冲击而剥蚀以及气泡内夹带的少量氧气等活泼气体对金属表面的电化学腐蚀等，使叶轮表面呈现海面状、鱼鳞状破坏的一种现象。螺旋桨在工作中，如果气穴在其表面附近，桨叶材质会因为受到液压撞击的长期持续作用力，从而出现坑点的腐蚀。气蚀往往产生振动和噪音，而且在金属表面会出现点状腐蚀，严重时可死的桨叶穿孔或破裂，造成整个螺旋桨重心不稳，产生振动和噪音。解决这些问题的方法如下：
用户6598741131
空泡现象可以很通俗的解释清楚：拿一块板子向前推水时，板子后面就会空出来形成负压直到周围的水流过来补上。
如果推水的速度很快，周围的水来不及补上就可以形成真空，真空状态水会沸腾形成水蒸气。等周围的水再补上时这些水蒸气就成为空泡，而且因为压力升高空泡在一瞬间重新变成水，这个过程会产生高速射流。高速射流的能量归根结底是浆给它的，表现形式就是划浆时阻力增大。
飞鱼科普
螺旋桨高速刮过水，部分地方产生真空泡，真空泡具有吸力这种吸力加上真空泡阻断螺旋桨摩擦产生的热量散发，形成局部的高温，每次真空泡的产生会吸引导致少量的螺旋桨的原子脱离螺旋桨，长时间的这种物理反应，最终导致产生空洞。空洞形成规模后，真空泡面积变大，热量更易堆积，会加速原子丢失，螺旋桨加速老化。
花开花落因有情
其实这就是水力空化，和气蚀一个道理，主要是因为机械能造成的腔内压力变化，可瞬间产生激流，引起微泡溃灭，产生局部高温高压和羟基自由基，具有很强的氧化性。可据此原理水力空化处理难以降解的有机废液，矿化产物基本为水和二氧化碳，矿化度高。当然，如此强的氧化性也会对金属造成严重的腐蚀。
黄药师166065948
只能说是螺旋桨在练“七伤拳”，空泡的能量是螺旋桨提供的。只是“未伤人先伤己”了。这种超空泡崩溃时产生的高温与冲击力大到不可想象的程度。虽然只是在很小的范围内，可时候久了，造成的损伤也是很大的。超声波作用于水也能产生超空泡现象，这种破坏力的应用常见的有超声波清洗复杂表面和水射流切割等。另一种对空泡的利用就是俄罗斯著名的“暴风雪鱼雷”了。在这种鱼雷头部就装有空泡发生装置。大量的空泡把鱼雷和水体隔开，大大降低了水里阻力，使得这种鱼雷具有一种极高的攻击速度。
西红柿须首付
回归大自然，，泡是机械内旋动力与水压力产生气泡，。泡內是两种力交溶中对斥力产生中空所形成气压真空泡，是大能量，。设计泡呼出要顺机械自然旋动方向排出为是推力，。随自然是科学动力，回归大自然，永远回归大自然！！
希望232732801
空泡是气旋创造的一个封闭空间。在遇到阻力时产生爆炸。有些是龙卷风的本体。在破出水面之前遇到船只。提前爆破。而且水下越深。袭击的威力越大。海洋的空泡多来自地下火山活动。个人意见。
