Кавитация как следствие скоростного разрыва потока

«Классический» механизм возникновения кавитации заключается в образовании в текущем потоке пузырьков-полостей в зонах разрежения, возникающих во время быстрого движения жидкости по каналам переменного сечения и / или сложной формы. По сути, причиной этого является то, что исходя из соотношения скорости, сечения и расхода жидкости, количества жидкости просто «не хватает» для плотного заполнения сечения в данном месте канала. В уравнении Бернулли для таких условий появляются отрицательные значения давления — меньше абсолютного нуля (то есть меньше «давления» вакуума). Но поскольку отрицательное давление физически нереализуемо, а жидкости являются практически несжимаемыми и нерастяжимыми субстанциями, в реальности в такой ситуации происходит разрыв сплошного потока — в нём образуются пустоты-пузырьки, суммарный объём которых равен «лишнему» объёму в данном месте канала. В результате для средней (интегральной) плотности двухфазного потока (жидкость + пустоты) давление в уравнении Бернулли становится неотрицательным. Отличие этой плотности от плотности спокойной жидкости позволяет оценить степень кавитации в том или ином сечении канала.

При снижении скорости потока и восстановлении давления такие пузырьки-разрывы почти мгновенно «схлопываются», при этом возникает микро-гидроудар. Это возникновение кавитации по механическим причинам.