气穴现象（Cavitation），又译空穴效应、气蚀现象、空蚀现象、空穴现象或空洞现象，指的是在流动的液体中，因为压力差在短时间内发生气泡的产生与消灭的物理现象。

定义

在液压系统中，当流动液体某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会游离出来，使液体中产生大量气泡，这种现象称为气穴现象。气穴现象使液压装置产生噪声和振动，使金属表面受到腐蚀。

气穴现象是一个（对于气泡的形成）类似沸腾的水动力作用，但在液体中压强下降时形成。

原因

液压阀气穴原因：当液压系统某一局部的压力低于特定温度下溶于油液中的空气分离的临界压力时，油中原来溶解的空气就会大量离析出来，形成气泡。

如果压力继续下降，在低于特定温度下溶液的饱和蒸汽压时，油液沸腾而迅速蒸发，产生大量的气泡，这些气泡混杂在工作油液中使原来充满管道或元件中的油液成为断续状态，形成了“气穴”。

液体气穴现象

在流动的液体中，压力（水的话大气压的1/50程度）在非常短的时间内比饱和蒸气压力低的时候,液体中会滚沸并存在100微米以下非常小的气泡核。有气泡核，气泡才能产生。

根据压力的变化而滚沸，气体的体积也随着变化，气泡的大小也会改变。膨张与收缩的反复，应对于压力而变小。在变小的过程中，在螺旋桨等坚硬的表面上，气泡的黏性和表面张力的作用下，气泡以喷气飞机般的高速，与表面冲突，之后气泡分裂。这个喷气流在坚硬的表面上产生腐蚀。这个过程为气泡运动力学的瑞利(Rayleigh)运动方程式。

最终周围的压力比饱和蒸气压力高、周围的液体向着气泡的中心冲去，气泡消失瞬间，因为在中心冲突，发生细小而强力的压力波，引起噪音、振动。过高的压力也会损坏金属。炸弹在水中爆炸时会有大量高压气泡造成破坏，这时的cavitation波叫做bulbpulse。

水中的空穴效应产生30微米左右的气泡、50KHz以上高速减退的高周波水中振动波（水中音波）。

声波气穴现象

研究者用20至40千赫的声波进行了实验，声波在浓硫酸液体中产生高密度与低密度两个快速交替的区域，使得压力在其间震荡，液体中的气泡在高压下收缩，低压下膨胀。压力的变化非常快，致使气泡向内炸裂，有足够的力量产生热，这一过程被称为有关声学的气穴现象。热将电子从原子中分离，当电子迅速回到原位，它们的能量被以光猝发的形式释放。

流体力学原理

高速液体绕物体和绕角点流动的压强降（可根据伯努利方程定性得到这一结论，即速度高的地方压强低）可导致局部有界的气泡或气体生成，此现象称为气穴，也叫做空化现象，是局部有界的闪蒸发并随后的凝结，或是由于压强降低致使溶解在液体中的气体的释放。

有时出现在水力机械，如泵、涡轮、阀或燃烧发动机中的引射喷管等中。由于其不利影响，长期以来许多学者对气穴现象进行了细致的研究，目的在于找出其发生及其大小的准则。

应用

水下武器：气穴现象在水下武器中的应用，比如海底子弹，当子弹由特别的物体发射出去后，在它的前部会形成一种类似于气泡状的东西，它的形成会让子弹的阻力减小，以增加威力。

鼓虾捕食：鼓虾的巨螯能利用气穴现象攻击猎物。

庭院撒水：在庭院撒水的时候，将水管弯曲时变狭小的地方所发出的声音就是因为发生了气穴现象。透明的管子的话，在弯曲处的数厘米处，内部的水看起来是白色浑浊的。

超音波洗净机：用超音波来产生气穴现象，清除物体表面污垢。

涡轮螺旋桨：气穴现象的发生是因为产生的气泡、水泵或涡轮等不能充分的推动水流、换句话说就是接近空转的状态。无用的能源被消耗，使得机器的效率低下。而且同时产生的压力波使的这些机器的转动翼表面腐蚀，效率下降或损坏。

研究人员指出：更好的理解气穴现象有助于改进船舶的螺旋桨设计（由于泡沫造成腐蚀而暴露），面对爆破和某些冲击波加强结构的保护，或通过气泡内爆促进化学反应。

内燃机：水冷引擎的水泵涡轮损耗。

危害

气穴现象使液压装置产生噪声和振动，使金属表面受到腐蚀。

气穴产生时，液流的流动特性变坏，造成流量不稳定，噪声增加。特别是当带有气泡的液压油液被带到下游高压部位时，周围的高压使绝热压缩，迅速崩溃，局部可达到非常高的温度和冲击压力。

这样的局部高温和冲击压力，一方面使那里的金属疲劳，另一方面又使液压油液变质，对金属产生化学腐蚀作用，因而使元件表面受到侵蚀、剥落，或出现海绵状的小洞穴。这种因气穴而对金属表面产生腐蚀的现象称为气蚀。

对于液压机床来说，气穴现象会引起振动和噪音，不但对影响机床的性能还会造成人身伤害。

防止方法

流体的压力在饱和蒸气压力以上，最佳化流体接触面的形状。

与流体的接触面积变大，在饱和蒸气压以上，能够传达必要的力。

超气穴现象

当浸体和水的摩擦力达到与液体蒸发压力相当时，浸体就会蒸发而形成气穴（通俗地说就是气泡）。然而，在水中前进的物体也能产生单个气泡，并把物体完全包围起来，这就是超气穴现象。