Dispositifs de type cavitation spirale

Les dispositifs à cavitation spirale sont conçus pour créer et exploiter la puissance des bulles de cavitation grâce à des rainures ou des canaux spiralés. Ces systèmes génèrent la cavitation en induisant des variations de pression au sein d'un fluide, généralement par la force centrifuge dans des équipements rotatifs tels que des pompes ou des compresseurs. La conception en spirale permet d'amplifier l'effet de cavitation en concentrant les zones de basse pression où se forment puis implosent les bulles de vapeur, créant ainsi des ondes de choc localisées. Ces ondes sont utiles pour diverses applications telles que le traitement des matériaux, le nettoyage et même des traitements médicaux comme la lithotripsie.

Dans les garnitures mécaniques, par exemple, l'effet d'aspiration par cavitation permet de contrôler les fuites et d'améliorer les propriétés tribologiques en créant une zone de basse pression capable d'aspirer le fluide dans la région de cavitation. Il en résulte une réduction du frottement et de l'usure, et il est même possible d'obtenir une étanchéité parfaite ou une aspiration inverse dans certaines conditions.

La dynamique de la cavitation spirale est complexe et fait intervenir des écoulements turbulents, des transitions de phase et l'interaction des bulles de vapeur avec les surfaces solides. De ce fait, elle fait l'objet de recherches et de développements constants, avec des applications allant des procédés industriels au génie biomédical.