Изучению гидродинамических кавитационных процессов в последние годы посвящено большое количество научных работ, связанных с исследованиями как самого процесса, так и сопутствующих ему дезинтегрирующих явлений. Проявлением данных явлений служит видимая механическая эрозия поверхностей, соприкасающихся с кавитационной зоной. Причина связана с аннигиляцией в условиях быстропеременных процессов образованных на данном участке парогазовых микросфер. В окрестностях точек их схлопывания возникают экстремальные параметры, которые приводят к образованию на локальном участке гидродинамической системы импульсных давлений больших величин 100–1500 МПа и высоких температур, до 2000 °С [1].
Одним из возможных направлений прикладного использования гидродинамической кавитации является водоподготовка плавательных бассейнов, реализованная по технологии [2]. В ней использован кавитационный реактор, выполненный по патенту [3]. Эффект консервации воды здесь реализован посредством диспергирования в водном потоке частиц олигодинамических металлов (серебра и меди), получаемых посредством кавитационной эрозии. Этот процесс происходит путем создания высоких скоростей потока при обтекании цилиндрического возбудителя в канале кавитационного реактора. Рабочий диапазон скоростей при этом составляет 38–56 м/с. За основаниями возбудителя по ходу движения потока находятся листовые серебряные или медные подложки размерами, перекрывающими зону кавитации. Режимы обработки обеспечивают поддержание условий с максимальным износом металлических поверхностей.
Эффективность использования технологии определяется размером образованных при кавитационной эрозии частиц и их количеством. В серии научных исследований проведена оценка количественной величины износа подложек в зависимости от различных факторов. Большое значение на кавитационный процесс оказывает вид поверхности возбудителей кавитации. Так, распределенная шероховатость на их поверхности вызывает изменение скорости и турбулентности по всему объему пограничного слоя, а также способствует образованию и развитию ядер кавитации [4]. По этим же данным, при увеличении высоты неровностей на поверхности цилиндрического возбудителя от 5 до 30 мкм кавитационное воздействие резко увеличивается, причем дальнейшее их увеличение эффекта не дает. Как покрытие поверхности возбудителя эластичным материалом (резиной), так и нанесение на нее сетчатого рифления также ведет к увеличению интенсивности кавитации по сравнению с гладкой поверхностью. По данным [5], резиновое покрытие толщиной 1 мм и сетчатое рифление с шагом 1 мм на поверхности цилиндрических возбудителей кавитации увеличивают интенсивность соответственно в 1,45 и 3 раза. Большое значение на уровень кавитационного воздействия оказывают геометрические параметры возбудителей кавитации. Так, в работе [6] приводятся данные, свидетельствующие, что наибольший эффект от кавитационной эрозии наблюдается при высоте цилиндрических возбудителей, равной 0,5÷1 их диаметра. Акчурин Р. Ю. приводит целый ряд геометрических параметров и вариантов взаимного расположения различных возбудителей кавитации, позволяющих воздействовать на материалы с наибольшей интенсивностью [5].