1.) Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie parametrów zjawiska kawitacji w przewężeniu rury, oraz obserwacja efektów dźwiękowych i wizualnych podczas trwania zjawiska.
2.) Schemat stanowiska
3.) Wzory wyjściowe i wynikowe:
warunki otoczenia:
temperatura wody = 19°C
ciśnienie otoczenia Pb = 101300 Pa
gęstość wody (odczytana z tabeli)
= 998
gęstość rtęci (odczytana z tabeli)
= 13545
wysokość poziomu wody H = 793 mm
a) Obliczenia dla ciśnienia panującego w przewężeniu dla dodatniego h
b) Obliczenia dla ciśnienia panującego w przewężeniu dla ujemnego h
4.) Tablica wyników:
L.p. |
qv |
h |
ho (-) |
ho (+) |
p |
|
mł/h |
mm |
mm |
mm |
Pa |
1. |
40 |
213 |
247 |
- |
78313 |
2. |
44 |
275 |
185 |
- |
70682 |
3. |
48 |
340 |
120 |
- |
62681 |
4. |
52 |
388 |
72 |
- |
56773 |
5. |
56 |
455 |
5 |
- |
48526 |
6. |
60 |
525 |
- |
65 |
39910 |
7. |
64 |
580 |
- |
120 |
33140 |
8. |
68 |
657 |
- |
197 |
23663 |
9. |
72 |
754 |
- |
294 |
11723 |
10. |
80 |
832 |
- |
372 |
11232 |
11. |
84 |
858 |
- |
398 |
10770 |
12. |
88 |
860 |
- |
400 |
13231 |
13. |
92 |
860 |
- |
400 |
13231 |
14. |
96 |
843 |
- |
383 |
17692 |
15. |
100 |
831 |
- |
371 |
22463 |
5.) Indywidualny przykład obliczeń dla pomiarów 1 i 18:
6.)Wykres:
7.) Wnioski:
W naszym doświadczeniu kawitacja rozpoczęła się od wartości ciśnienia 17028 Pa, zauważyliśmy drobne pęcherze w zwężeniu przewodu. Następnie przy wartości ciśnienia 10259 Pa zaczęły być widoczne duże pęcherze gazu oraz zaczęliśmy słyszeć szmery i postukiwania wydobywające się z przewężenia. Od wartości ciśnienia 10628 Pa odgłosy stały się bardzo wyraźne.
Punkt rozpoczęcia kawitacji nie pokrywa się z ciśnieniem parowania cieczy Pw = 23,678 hPa. Odstępstwo od teoretycznej wartości ciśnienia parowania wody nie jest duże.
Błędy mogły wyniknąć z niedokładnego odczytania wskazań manometru, z niedokładnego odczytania momentu wystąpienia kawitacji, woda która używana była do doświadczeń nie była idealnie czysta (roztwór wodny rożnych związków i zanieczyszczeń), mogły także role odegrać niedokładności przyrządów pomiarowych.