POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT TECHNIKI CIEPLNEJ I MECHANIKI PŁYNÓW	Temat: Kawitacja w zwężeniu rury.	4.14
	Data wykonania ćwiczenia:
Uwagi prowadzącego:

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie parametrów zjawiska kawitacji w przewężeniu rury, porównanie ich z wynikami otrzymanymi na drodze teoretycznej oraz obserwacja efektów dźwiękowych i wizualnych podczas tego zjawiska.

2. Schemat stanowiska pomiarowego

3. Wzory wyjściowe i wynikowe

a). Gdy słup rtęci znajduje się poniżej poziomu rury:

b). Gdy słup rtęci znajduje się powyżej poziomu rury:

4. Tablice pomiarów i obliczeń

Lp.	qv dm^3/h	z mm	z^- mm	z^+ mm	p hPa
1	400	115	220	-	959,20
2	420	138	193	-	925,94
3	440	166	166	-	886,01
4	460	193	141	-	847,62
5	480	219	112	-	810,16
6	500	272	87	-	737,16
7	520	282	53	-	720,51
8	540	320	22	-	666,89
9	560	363	-	20	1572
10	580	398	-	58	566,57
11	600	425	-	87	533,47
12	620	466	-	130	483,10
13	640	518	-	173	418,09
14	660	540	-	198	391,26
15	680	575	-	240	348,78
16	700	640	-	300	268,13
17	720	670	-	333	231,43
18	740	675	-	343	225,76
19	760	715	-	378	175,94
20	780	751	-	415	131,64
21	800	762	-	416	117,09
22	820	762	-	416	117,09
23	840	762	-	416	117,09
24	860	762	-	416	117,09
25	880	762	-	416	117,09
26	900	762	-	416	117,09
27	920	762	-	416	117,09
28	940	743	-	393	140,13
29	960	743	-	393	140,13
30	980	743	-	393	140,13
31	1000	743	-	393	140,13

Stałe:

• temperatura t=18˚C

• gęstość wody ρ=999,605 kg/m³

• gęstość rtęci ρ_Hg=13570,4 kg/m³

• ciśnienie otoczenia p_b=101325 Pa

• wysokość słupa wody H=790 mm

5. Obliczenia (dla pomiaru 3)

6. Wykres

7. Wnioski

Zjawisko kawitacji w naszym doświadczeniu zaczęło występować przy natężeniu przepływu około 720 dm³/h i przy ciśnieniu ok. 23 kPa. Dalszy wzrost natężenia przepływu powodował nasilenie kawitacji. Objawiało się to widocznymi pęcherzykami powierza. Zjawiska dźwiękowe wystąpiły przy strumieniu 840 dm³/h i przy ciśnieniu ok. 12 kPa. Ze spadkiem ciśnienia zjawisko kawitacji stawało się coraz bardziej intensywne. Na podstawie pomiarów zaobserwowaliśmy że kawitacja zapoczątkowała się przy ciśnieniu wyższym od ciśnienia wrzenia wody. Na wykresie zauważalny jest wzrost ciśnienia wraz ze wzrostem prędkości przepływu co niezgodne jest z prawami mechaniki płynów. Spowodowane to było tym, że powstałe pęcherzyki gazu (ze wzrostem przepływu było ich coraz więcej) dostawały się do przewodu doprowadzającego ciecz do manometru co fałszowało wyniki.

Odczytana z tablic wartość ciśnienia wrzenia wody w temperaturze 18˚ wynosi p_w = 20,8 hPa i różni się od otrzymanej w doświadczeniu. Rozbieżność ta jest uzasadniana nierównomiernym rozkładem prędkości w przekroju poprzecznym strumienia, oraz znaczącą zawartością pęcherzyków powietrza rozpuszczonych w wodzie.

3

---