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El curioso fenómeno de la cavitación

Publicado por Rafa el 22 Enero 2014

La cavitación es un fenómeno que aparece en líquidos cuando la presión disminuye por debajo de la presión del vapor del líquido a la temperatura existente. Generalmente es un proceso que aparece asociado a altas velocidades. Como consecuencia de la cavitación, aparecen núcleos de vaporización que pueden presentarse en forma de burbujas.

¿Por qué hablo de algo tan complejo? Pues porque está asociado a un fenómeno relacionado con la cerveza. La caída en cascada de la espuma de la cerveza cuando se chocan dos botellines tiene una explicación científica que acaba de revelar un equipo de investigadores en la Universidad Carlos III de Madrid. Este fenómeno tan conocido, que se produce por golpear el cuello de una botella con la base de otra y provoca el derramamiento de más de la mitad de la cerveza, se denomina cavitación.

Se trata de un efecto hidrodinámico, una reacción en cadena donde se forman burbujas por la bajada de la presión que hay en el líquido y en las bebidas gaseosas se pone más dióxido de carbono (CO2) de lo que el agua (componente principal) es capaz de mantener en disolución.

“Habitualmente el CO2 escapa muy despacio. Pero esa cadena de fenómenos provocados por el golpe en la botella multiplican la pérdida de gas por un factor tremendamente alto: una botella puede perder en segundos el gas que le costaría horas perder si simplemente la dejáramos abierta sobre la mesa“, explica Javier Rodríguez, profesor del departamento de Ingeniería Térmica y de Fluidos.

Para poder llevar a cabo el experimento se sirvieron de una cámara de alta velocidad (capaz de recoger 5000 fotogramas por segundo) para que grabase las burbujas y la espuma saliendo de la botella, un láser de alta energía apuntando sobre la base de la botella para provocar una burbuja y finalmente, un golpe en el cuello de la botella. Con respecto al número de botellas utilizadas Javier responde que “no sabría decir un número, pero pueden ser del orden de cientos que hemos comprado a partir de nuestro dinero personal. Hay que tener en cuenta que cada botella produce solo 2-3 eventos violentos de formación de espuma, y que la inmensa mayoría de los experimentos se hacen para poner a punto la instalación”.

La valiosa información que han obtenido puede tener aplicaciones de gran importancia, una puede ser la predicción de la cantidad de gases que se producen tras la erupción de un volcán.

“Comprender el fenómeno de la cavitación puede ayudar a mejorar el diseño de las hélices de los barcos (que están muy expuestas a la erosión provocada por las burbujas), a optimizar la protección de las estructuras frente a explosiones o determinadas ondas de choque, o favorecer las reacciones químicas por medio de la implosión de burbujas, señalan los investigadores. Esa es una de las grandes ventajas de la investigación básica”, concluye Rodríguez.

Fuente: ElMundo

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