Opis stanowiska badawczego

Rys.1 - Schemat budowy tunelu kawitacyjnego.

Tunel kawitacyjny jest urządzeniem laboratoryjnym hydromechaniki eksperymentalnej wykorzystywanym głównie do kawitacyjnych badań modelowych śrub okrętowych wykonywanych w jednorodnych polu prędkości oraz kawitacyjnych badań modelowych pędników i sterów w symulowanym zakadłubowym polu prędkości.

Tunel Kawitacyjny składa się z:

Konfuzora- czyli kanału przepływowego z malejącym przekrojem poprzecznym. Zmniejszający się przekrój poprzeczny powoduje wzrost prędkości przepływu cieczy i spadek jej ciśnienia.

Przestrzeni pomiarowej- komora w której umieszczone zostały czujniki monitorujące stan i zachowanie wody.

Dyfuzora- czyli kanału przepływowego z rosnącym przekrojem poprzecznym ( w tym przypadku stożkowo rozszerzający się) . W dyfuzorze (w wyniku wzrostu przekroju poprzecznego) następuje spowolnienie przepływu płynu, co odpowiada przemianie energii kinetycznej strumienia w energię ciśnienia).

Pompy śmigłowej- jest to pompa wirowa krętna i wirniku śmigłowym. Pompa wirowa jest to pompa w której łopatkowy wirnik zwiększa moment pędu cieczy powodując efekt ssania we wlocie nadwyżkę ciśnienia po stronie tłocznej pompy

Dynamometrów- inaczej siłomierz, jest to przyrząd do pomiaru wartości działającej siły.

Naroży i kierownic- zadaniem kolan jest zmiana kierunku przepływu wody bez oderwania strugi od ścian. Służą temu kierownice o profilu skrzydła lotniczego, zamontowane wewnątrz każdego kolana.

Odcinka cylindrycznego uspokajającego oraz prostownica - którego zadaniem jest stabilizacja wody przez prostownice ulową

Opis przyrządów pomiarowych

Rurka Pitota.

Najprostszy przyrząd do pomiaru prędkości przepływu cieczy , oparty na zastosowaniu równania Bernoulliego. Została po raz pierwszy skonstruowana w 1732 roku przez Henriego Pitota. Składa się z zgiętej rurki, której ramię ustawione jest równolegle do kierunku przepływu. Rurkę z wygiętym końcem wkładamy do płynącej wody. Na wlocie następuje spiętrzenie płynu. Woda napiera tym większą siłą im szybciej płynie, wobec tego słup wody w rurce będzie tym większy im woda popłynie szybciej. Aby otrzymać szukaną prędkość przepływu mierzymy różnice ciśnień.

Rurka Prandtla

Przyrząd do pomiaru prędkości przepływu płynu poprzez pomiar ciśnienia w przepływającym płynie. Składa się on z dwóch osadzonych w sobie rurek, z czego pierwsza wewnętrzna służy do badania ciśnienia całkowitego płynu, natomiast zewnętrzna do badania ciśnienia statycznego. Rurka Prandtla, opracowana przez Henryego Darcy oraz Ludwiga Prandtla, jest udoskonaleniem rurki Pitota.Rurka poprzez otworek na półkulistym nosku rurki mierzy ciśnienie całkowite p₁ (ciśnienie spiętrzenia), a poprzez otwór w powierzchni bocznej oddalony od przodu rurki, ciśnienie statyczne p₂. Dla płynów nieściśliwych prędkość oblicza się ze wzoru:

gdzie: ρ - gęstość płynu.

Ciśnienie całkowite jest sumą ciśnienia statycznego i dynamicznego.

---