Stanowisko pomiarowe.
Obliczenia
L. p. | hw |
qv |
t |
zw |
zr |
p |
---|---|---|---|---|---|---|
m |
$$\frac{\text{dm}^{3}}{h}$$ |
C |
m |
m |
Pa |
|
1 | 0,165 | 320 | 17,3 | 0,970 | 0,090 | 99468 |
2 | 360 | 17,3 | 0,937 | 0,123 | 94742 | |
3 | 400 | 17,3 | 0,900 | 0,160 | 89443 | |
4 | 440 | 17,2 | 0,853 | 0,207 | 82711 | |
5 | 480 | 17,1 | 0,798 | 0,262 | 74835 | |
6 | 520 | 17,0 | 0,744 | 0,316 | 67101 | |
7 | 580 | 16,9 | 0,644 | 0,416 | 52779 | |
8 | 640 | 16,9 | 0,532 | 0,528 | 36739 | |
9 | 680 | 16,9 | 0,455 | 0,605 | 25711 | |
10 | 740 | 16,9 | 0,321 | 0,739 | 6520 | |
11 | 760 | 16,9 | 0,305 | 0,755 | 4228 | |
12 | 790 | 16,9 | 0,283 | 0,777 | 1078 | |
13 | 800 | 16,9 | 0,280 | 0,780 | 648 | |
14 | 820 | 16,9 | 0,277 | 0,783 | 218 | |
15 | 840 | 16,9 | 0,277 | 0,783 | 218 | |
16 | 860 | 17,0 | 0,283 | 0,777 | 1078 | |
17 | 880 | 17,0 | 0,289 | 0,771 | 1937 | |
18 | 900 | 17,0 | 0,295 | 0,765 | 2796 | |
19 | 920 | 17,0 | 0,299 | 0,761 | 3369 | |
20 | 940 | 17,0 | 0,301 | 0,759 | 3656 | |
21 | 960 | 17,0 | 0,303 | 0,757 | 3942 | |
22 | 980 | 17,0 | 0,305 | 0,755 | 4228 | |
23 | 1000 | 17,0 | 0,306 | 0,754 | 4372 |
Przy pomiarze nr 10 stwierdzono występowanie kawitacji – zaobserwowano pęcherzyki powietrza w przewężeniu.
W przypadku pomiaru nr 13 stwierdzono kawitację dźwiękową – wyraźnie słyszalne dźwięki świadczące o kawitacji.
Dane do obliczeń:
gęstość wody: $\rho_{w} = 999,1\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$
gęstość rtęci: $\rho_{r} = 13600\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$
przyspieszenie ziemskie: $g = 9,81\ \frac{m}{s^{2}}$
Ciśnienie wyliczamy ze wzoru:
p = pb + ρwghw − ρrgzr − ρwgzw
gdzie:
hw - wysokość słupa wody w szerszym cylindrze manometru
zr - wysokość słupa rtęci w węższej części manometru
zw - wysokość słupa wody w wąskiej części manometru
Dla pomiaru nr 17:
p = pb + ρwghw − ρrgzr − ρwgzw=
=100400 + 999, 19, 810, 165 − 136009, 810, 771 − 999, 19, 810, 289=
=1937 Pa
Wykresy.
Wnioski.
Po przeprowadzeniu pomiarów i wykonaniu obliczeń otrzymano szukane wyniki. Zjawisko kawitacji zaobserwowano przy ciśnieniu około 6,5 kPa. Zjawiska dźwiękowe pojawiły się jednak przy znacznie niższym ciśnieniu w zwężce. Ciepło parowania dla temperatury 17 °C wynosi około 2,4 kPa. Wartość ciśnienia parowania wyznaczone podczas pomiarów (ciśnienie przy którym zachodziła kawitacja) powinno być większa niż wartość podawana w tablicach. Po przeprowadzeniu obliczeń można zauważyć, że zależność ta została zachowana. Można więc przyjąć, że pomiary zostały wykonane poprawnie.