Примем, что естественная кавитация наступает в том случае, когда местное давление становится равным давлению насыщенных паров рυ. Это событие, очевидно, наступит в месте минимального давления на поверхности обтекаемого тела. Определим минимальное давление коэффициентом давления Cpmin. Тогда условие наступления естественной кавитации можно записать в следующем виде:
(7.1)
Величина Cpmin зависит от конфигурации тела и для каждого обвода является характерной величиной. Опираясь на этот факт, из условия (7.1) выведем условия наступления кавитации в плоскости переменных ‘глубина — скорость’. Расшифровывая συ, получим:
и далее
,
где H и V∞ - глубина и скорость движения; ра – атмосферное давление. Отсюда
. (7.2)
Давление насыщенных паров при обычной температуре невелико, так что можно положить pv<<pa и приближенно записать
. (7.3)
Если скорость будет равна или больше указанного значения, кавитация наступит. При фиксированном значении Cpmin граница кавитационной области в координатах ‘глубина-скорость’ представляет собой параболу. Чем больше глубина, тем при большей скорости наступает кавитация.