从根本上将空化和沸腾区别为不同现象的原因是什么？

空化和沸腾是现象的名称，它们都涉及液体中蒸气气泡的突然出现，并且在两种情况下都发生在局部静水压低于流体蒸气压的情况下，但这并不一定意味着它们是同样的事情。

在这段视频中，有一个水中的电加热元件的视频，在01:00到02:00之间，快速气泡破裂产生的声音越来越大，但几乎看不到气泡。产生这种声音的过程是否被视为沸腾或空化？有什么区别？

我已经在另一个SE站点上对相关问题做了一个临时性的回答：过冷的推进剂如何（实际上）如何减少涡轮泵内的气蚀并使进料更容易？我无法接受以“空化沸腾”为开头的问题的答案。

尽管它们是相关的，但从根本上将空化和沸腾区别为不同现象的是什么呢？

机械工程师，前美国海军核武器。根据我的核训练，气蚀的教科书定义是：

“ 随着吸入压力下降到低于饱和压力，然后上升到高于饱和压力，蒸气气泡的形成和随后的破裂会不断。”

这个定义指的是泵中的吸气压力，但是相对于大多数其他海报，我更普遍地说，显然，与汽泡如何发生相比，汽蚀更多地是指汽泡的形成和随后的破裂。。

现在，我了解到，气蚀作用通常发生在泵和螺旋桨中（或在发生时被最多讨论），但它也发生在沸水中。

当您将水烧开时，最初是安静的，没有气泡。在某个过渡点（核沸腾），气泡在锅底形成，破裂后消失，但在到达表面之前就破裂了。这种煮沸（在烹饪上称为煮）可以正确地称为空化。这也是沸腾过程中非常嘈杂的阶段-这是OP视频中的“嘈杂”时期。

空化之后（至少要进行蒸煮）到达最后的沸腾阶段，在该阶段，大块的液体沸腾并形成气泡到达水表面（从成核沸腾中脱离）。尽管沸腾似乎更加剧烈，但这实际上要安静得多，因为不再发生空化。

空化是一锅水在煮沸之前发出的砰砰声。一旦完全煮沸，蒸汽气泡就会到达表面，声音的质量会从砰的一声变成更多的g声。

所有这些都表明，在其他职位上有很多关于沸腾是加热的应用和空化是关于减压的讨论。同样，降低压力（低于饱和压力）是气蚀的原因，但降低压力并不是气蚀的定义。

通过减压产生蒸气气泡的术语称为闪蒸或闪蒸。通过增加热量产生蒸气气泡的术语称为沸腾。

术语“气蚀”是指汽泡的形成和随后的破裂。空化发生在泵，一盘意大利面条水，海底螺旋桨等中。它不仅限于任何一种产生方式（压力或热量）。OP帖子中的视频显示了沸腾过程中的气蚀现象。

：编辑：

我对Air的评论提出了挑战，希望为我在此处提供的气穴定义提供一个来源。我上面引用的那行是大约15年前的记忆。我（在家中的书架上）以简明扼要的技术资料分发了我们在核训练课程结束时获得的未分类信息，以供个人参考。在尝试在线查找本手册时，我找到了一个技术出版物网站，该网站似乎在复制着我们在核电培训计划中所教的内容。

第一本机械科学著作中有一个关于空化的部分，其中指出：

如果压降足够大，或者温度足够高，那么当局部压力下降到泵送流体的饱和压力以下时，压降可能足以导致液体闪蒸。叶轮孔眼处的压降所形成的任何气泡，都会因流体的流动而沿着叶轮叶片扫除。当气泡进入比叶轮叶片更远的局部压力大于饱和压力的区域时，蒸汽气泡突然崩溃。 在泵中形成气泡并随后使其破裂的过程称为气蚀现象。

（添加了重点）指示我们记住的定义（如我在顶部引用的那样）是此声明的精简版本，可在考试中复制。

现在，在该特定网站上没有可用的资源，在此没有按参考书目细分该材料的来源，但是在页面顶部提供了DOE文档“ DOE-HDBK-1018 / 1”。

您可以查找该编号，并在能源部的网站上找到完整张贴的文件，该段落可以在第12页上找到。

此外，关于关于“行业不屈服于美国海军的路线”的评论，DOE网站上托管的副本包括前言和概述，该声明指出了该材料是根据核工业的投入而准备的，旨在用于培训核运营商。因此，也许某些行业没有使用我提供的空化的定义，但核工业却使用了空化的定义，而从Bryon Wall的评论看来，化学工业也是如此。

我认为这更多的是语言而不是物理。基本的物理现象-当蒸汽压力等于流体中的静水压力时，从液相到气相的相变-对于沸腾和空化而言是相同的。

在通常的（非科学的）用法中，“沸腾”是指加热液体，直到其蒸气压等于流体的内部压力。在大多数“非科学”情况下，加热是在（大约）恒定压力下，通过液体和气体（例如水和空气）之间的界面进行的，汽化的液体（蒸汽）离开液体并与气体混合，将热量从液体传递到气体。

另一方面，“气穴现象”是在（大约）恒定温度下液体中压力的局部降低。与沸腾一样，当液体压力等于蒸气压力时，一些液体会蒸发，但是由于周围的液体处于较高的压力下，蒸气无法在任何地方逸出。如果蒸汽气泡开始在流体中移动，它将很快达到流体压力较高的位置，然后崩溃回到液体中。

气泡破裂时在液体中突然产生的压力波会损坏螺旋桨，水轮机等金属部件。

简短的答案是，空化和沸腾均指从液体到气体的相变，从而导致气泡形成，其中空化是由压力下降驱动而沸腾是由温度升高驱动。有关引用，请参见第1页上的“ 空化和气泡动力学”：

区分这两个过程的一种粗略但有用的方法是将空化定义为压力低于蒸气压时在液体中的成核过程，而沸腾是在温度升高至高于蒸汽压力时发生的成核过程。饱和蒸气/液体温度。当然，从基本的物理角度来看，这两个过程之间几乎没有什么区别...之所以会出现这两个过程，是因为一方面在空化流和温度梯度上出现了不同的复杂因素，所以出现了这两个过程。另一方面，在沸腾中发生的壁效应。

如果您想知道这种区别如何有用，可以通过加州理工学院图书馆网站获得该书较旧版本的全文。根据Google学术搜索，考虑到该作品已被引用近3,000次，因此在图书馆找到较新的版本并不难。

答案很长，首先要指出的是，这句话并未假装仅给出空穴和沸腾的定义；它明确提出了一种将它们定义为“粗糙但有用的”两个过程的方法。我希望Brennen博士会同意存在其他定义更有用的上下文。

在非常普遍的意义上，“空化”可以表示液体中的空洞（也称为空隙或气泡）的自发出现。如果您正在研究不同的材料或表面几何形状如何促进或抑制成核，那么这对您来说比不包括加热的定义更为有用。

从更严格的意义上讲，“气蚀”仅意味着在存在固体界面的情况下在相对恒定的温度下发生的前者的子集，后者随后爆裂并导致机械零件的磨损。如果您要为潜水艇构建推进系统，那么这可能比前两者中的任何一个更为有用。

“沸腾”一词早于现代热力学，所以如果很难确定，我们就不会感到惊讶。我们通常认为沸腾是一个涉及气泡的过程，但薄膜沸腾是一个例外-很明显，人们研究了当您在固/液界面上施加一吨热量时会发生什么，认为将这种现象与成核归为同一类很有用。沸腾。

另一方面，也有人说液体是在真空中“沸腾”的（如果您好奇的话，这是一个视频，试图找出发生形核的地方！）。您是否认为NASA的人们在努力减轻爆炸性减压相关的风险时是否在意沸腾是否需要热量？我不。

通过期望或给予客观正确的术语，您将获得很少的收益。如果您正在对该主题进行一些技术性的写作，并打算区分气蚀和沸腾，则只需明确定义即可。请尽职调查，以确保您的定义与共识没有重大偏离，或者建立一个强有力的论据来支持它们。

我看到，像我一样，您想要一个简单的答案。在水壶中，水被加热到元件周围的沸点，但周围的水没有被加热。蒸汽在大气压下不能低于100°C存在，因此当蒸汽与较冷的水接触时，蒸汽会立即凝结，没有缓冲作用，就像金属对金属一样。

空化不必涉及汽化。像液压油这样的液体，如果泵的入口受到限制，则会形成真空气泡。因为里面没有空气来缓冲冲击，所以就像金属对金属一样。泵听起来像是嘎嘎作响的金属屑。即使是液体，它也会像金属一样撞击并会使金属零件疲劳。如果流体流过球侧面等表面并且没有足够的压力使之紧贴该表面，或者流过螺旋桨等表面边缘，也会发生这种情况。液体从表面抛出，形成真空气泡，然后在没有缓冲的情况下塌陷，发出金属的crack啪声，并腐蚀了螺旋桨边缘。对于潜艇而言，情况更糟。它说：“我在这里！” 对敌人。您可以用花园软管和一桶水演示效果。爬上楼梯。拆下配件，将软管悬垂在扶手上，或将其固定在水桶深处，然后开始虹吸水，然后将手指用力咬住进水口。随着水的不断流动，您会在软管的最高部位从内部发现一条微弱的金属裂纹，然后猛然回弹。

我有点困惑，如果您是关于泵的气蚀问题，那么我的回答是：空化强调反向沸腾（当蒸汽回到液体时，气泡会破裂）。那是当破坏性作用完成时，表面撞击。那就是为什么叶轮零件损坏的原因就在出口附近。