高速水流通过闸孔时,由于过界突变,容易发生空穴水流,致使门槽、阀体及其附近的边墙或底板上发生空蚀,轻则出现海棉状麻点、蜂窝,重则导致门槽下游或阀门本身大面积破坏,直接威胁工程的安全运行。空蚀蚀面粗糙,其形态与泥沙磨损的瓢形光滑刮痕不同,与锈蚀、腐蚀的形态亦不一样。
水流经过一定形状的固体边界,形成压力场和速度场,具有一定的压力分布和速度分布。当温度不变,流速增加,则压力降低;当压力降到一定的数值时,水体内部就空化而形成空泡或空腔,这称为空化现象。空泡从低压区流向高压区,迅速溃灭,对固体边界产生瞬时的巨大冲击力,不断锤击固体边界石久而久之,使固体材料疲劳而产生剥蚀,这种现象称为空蚀作用。水流空化是产生空蚀的原因,而空蚀后的固体表面又会使空化现象激化,加剧空蚀作用,造成更为严重的空蚀破坏。
对空蚀的宏观现象,通常是采用水流的空穴数来描述或判别。
