1. AKTUALNY SCHEMAT STANOWISKA.

1. WZORY WYJŚCIOWE I WYNIKOWE.

Wzory wyjściowe:

1. Ciśnienie hydrostatyczne:

p = ρgh

1. Równanie naczyń połączonych:

p + ρ_H2Ogz + ρ_Hg(l−z) = p_b + ρ_H20gh

Wzory wynikowe:

1. Gęstość wody:

ρ_w = 999, 732 + 0, 07935 • t − 0, 00857•t² + 5, 83 • 10⁻⁵•t³ − 2, 677 • 10⁻⁷ • t⁴ + 4, 843 • 10⁻¹⁰ • t⁵

1. Ciśnienie w zwężce:

p = p_b + ρ_wgh − ρ_wgz − ρ_Hgg(l − z)

1. TABELE OBLICZEŃ I WYNIKÓW POMIARÓW.

qv	z	l	p
$$\frac{\mathbf{\text{dm}}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{h}}$$	mm	mm	kPa
320	950	971	89,2
360	915	972	84,7
400	867	973	78,7
440	822	974	73,0
480	764	975	65,7
520	687	977	55,9
580	593	979	44,0
640	473	981	29,0
680	408	983	20,7
740	298	986	6,7	KAWITACJA
760	286	987	5,1
780	282	987	4,6
800	279	987	4,2
820	285	987	5,0
840	291	986	5,8
860	298	986	6,7
880	303	986	7,3
900	306	986	7,7
920	308	986	7,9
940	309	986	8,1
960	311	986	8,3
980	311	986	8,3
1000	312	986	8,4

h =151 mm

Porównanie wyznaczonego doświadczalnego ciśnienia parowania z tablicowym.

pwd	pwteor
kPa
6,7	3,2

1. PRZYKŁADOWE OBLICZENIA.

4.1 Gęstość w punkcie kawitacji:

ρ_w = 999, 732 + 0, 07935 • t − 0, 00857•t² + 5, 83 • 10⁻⁵•t³ − 2, 677 • 10⁻⁷ • t⁴ + 4, 843 • 10⁻¹⁰ • t⁵=

$= 999,732 + 0,07935 \bullet 25,5 - 0,00857{\bullet 25,5}^{2} + 5,83 \bullet 10^{- 5}{\bullet 25,5}^{3} - 2,677 \bullet 10^{- 7} \bullet {25,5}^{4} + 4,843 \bullet 10^{- 10} \bullet 25,5 = 997\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$

4. 2. Ciśnienie w zwężce (dla $q_{v} = 320\ \frac{\text{dm}^{3}}{h}$):

p = p_b + ρ_w • g • h − ρ_w • g • z − ρ_Hg • g • (l − z) =

99800 + (1000•9,81•0,151) − (1000•9,81•0,950) − [(0,971−0,950)•9,81•13580] = 89, 2 kPa

6. UWAGI I WNIOSKI.

1. Wartość ciśnienia parowania wyznaczona doświadczalnie jest prawie 3 razy większa
   od teoretycznej. Jest to spowodowane faktem, iż odczytane ciśnienie odpowiada mieszaninie gazów rozpuszczonych w płynie i par tego płynu. W tablicach są podawane wartości ciśnienia parowania specjalnie odgazowanych cieczy.

2. Początek zjawiska kawitacji (pęcherzyki gazu) zaobserwowaliśmy przy strumieniu objętości
   740 $\frac{l}{h}$. Dalsze zwiększanie strumienia skutkowało nasileniem kawitacji do wartości najniższego ciśnienia 4,2 kPa przy strumieniu wynoszącym 800 $\frac{l}{h}$. Z wykresu można odczytać,
   że po osiągnięciu minimalnej wartości ciśnienie zaczęło się stabilizować na poziomie 8 kPa.

3. Kawitacja jest zazwyczaj zjawiskiem niepożądanym. Lokalne nagłe zmiany ciśnienia mogą przekraczać ciśnienie cieczy nawet kilkusetkrotnie, a powstające uderzenia są tak silne, iż mogą zniszczyć niemal dowolny materiał. Powoduje ona m.in. uszkodzenia części maszyn (np. wirnik pompy) i zmniejsza ich sprawność.

4. Doświadczenie pozwoliło poznać zjawisko kawitacji, jako jedno z głównych źródeł hałasu
   w instalacjach pracujących pod wysokim ciśnieniem.

5. Kawitacje można wykorzystywać np. w procesach odgazowania i mieszania.