1. Schemat stanowiska pomiarowego

Oznaczenia symboli:

- wysokość wody na początku pomiarów

- wysokość rtęci

,
- wysokość poziomu rtęci poniżej oraz powyżej rury

- strumień przepływu wody

- ciśnienie przepływającej cieczy

- ciśnienie otoczenia

- przyspieszenie ziemskie

- gęstość cieczy manometrycznej (rtęć)

- gęstość wody

- temperatura wody

- ciśnienie wrzenia (parowania) wody w temp. 21^oC

Dane, potrzebne do obliczeń:

2. Wzory wyjściowe i wynikowe

Ciśnienie przepływającej cieczy mogę obliczyć na podstawie wyznaczonego równania manometru:

Ciśnienie dla poziomu, który jest poniżej rury obliczam z zależności:

Dla wysokości powyżej rury wzór wygląda następująco:

3. Tabela pomiarowa

Kawitacja
		dm^3/s	mm	mm	mm	Pa
		0,11	125	241		89768
		0,13	203	166			80136
		0,14	291	82			69262
		0,16	388		14	57310
		0,18	486			113	45255
		0,19	607			230	30319
Widzialna	0,21	738			365	14230
	0,23	785			402	8345
Słyszalna	0,24	782			401	8734
	0,26	764			386	10980
		0,28	765			381	10798
		0,29	762			381	11197
		0,31	762			380	11187
		0,33	762			380	11187
		0,34	760			379	11443

4. Przykładowe obliczenia

Ciśnienie dla poziomu poniżej wysokości rury, przykładowo dla
:

Ciśnienie dla poziomu powyżej wysokości rury, przykładowo dla
:

5. Wykres

Na wykresie przedstawiłam wyniki doświadczenia z zaznaczeniem ciśnień, przy których można było obserwować kawitację widzialna oraz słyszalną. Wartość ciśnienia wrzenia (parowania) zaznaczyłam dla porównania wyników (najgrubsza linia).

6. Wnioski

• Ciśnienie w przewężeniu spada wraz ze wzrostem strumienia objętości, aż do wystąpienia kawitacji słyszalnej. Wtedy ciśnienie nieznacznie wzrasta i nawet przy dalszym zwiększaniu strumienia objętości nie zmienia się - stabilizuje się.

• Kawitacja widzialna wystąpiła przy obniżonym ciśnieniu (ok. 140hPa). Wtedy pojawiły się pierwsze pęcherzyki powietrza za przewężeniem.

• Wyraźnie słyszeliśmy kawitację, gdy ciśnienie spadło do ok. 87hPa. Był to głośny szum i szmer. Zjawisko było również lepiej widzialne, ze względu na większą ilość pęcherzyków. Zjawisku akustycznemu towarzyszyły drgania spowodowane kawitacją, które mogłam poczuć dotykając rurki z przewężeniem.

• Tablicowa wartość temperatury wrzenia (parowania) wody jest niżej od punktu rozpoczęcia kawitacji wyznaczonego doświadczanie, co może być spowodowane tym, że odczytana wartość z tablic była dla wyższej temperatury (o 0,3^oC). Powodem mogą być błędy w pomiarach oraz przybliżone wartości gęstości. Poza tym, dolna granica ciśnienia, jakie możemy osiągnąć w zwężce jest wyższa lub równa ciśnieniu wrzenia.

• Niedokładności pomiarów mogą wynikać z trudności w odczytaniu wysokości poziomu cieczy manometrycznej
  , ze względu na jej drgania. Także wartość strumienia objętości nie jest idealna, ponieważ ciężko było ją dokładnie ustawić. Zauważyłam, że układ trochę przeciekał, co także może mieć wpływ na wyniki pomiarów.

---