Schemat stanowiska.
Wzory.
Do obliczenia ciśnienia panującego w przewężeniu zastosowano wzór:
p = pb + ρwghH2O − ρHgg(h − hw)−ρwghw
Tabele pomiarowe.
Lp. | qv | h | hw | hH2O | pb | p |
---|---|---|---|---|---|---|
l/h | cm | cm | cm | Pa | Pa | |
1 | 320 | 97,1 | 96,3 | 16,4 | 98600 | 89696 |
2 | 360 | 97,2 | 92,7 | 85121 | ||
3 | 400 | 97,2 | 88,6 | 80061 | ||
4 | 440 | 97,4 | 83,5 | 73501 | ||
5 | 480 | 97,5 | 78,2 | 66828 | ||
6 | 520 | 97,6 | 73,5 | 60895 | ||
7 | 580 | 98 | 64,8 | 49626 | ||
8 | 640 | 98,1 | 51,3 | 32834 | ||
9 | 680 | 98,3 | 43,2 | 22572 | ||
10 | 740 | 98,6 | 32,4 | 8845 | ||
11 | 760 | 98,7 | 29,3 | 4887 | ||
12 | 780 | 98,7 | 28,2 | 3529 | ||
13 | 800 | 98,7 | 28,0 | 3283 | ||
14 | 820 | 98,7 | 28,6 | 4023 | ||
15 | 840 | 98,7 | 29,0 | 4517 | ||
16 | 860 | 98,7 | 29,7 | 5380 | ||
17 | 880 | 98,6 | 30,1 | 6007 | ||
18 | 900 | 98,7 | 30,1 | 5874 | ||
19 | 920 | 98,7 | 31,0 | 6985 | ||
20 | 940 | 98,6 | 31,1 | 7241 | ||
21 | 960 | 98,7 | 31,2 | 7231 | ||
22 | 980 | 98,7 | 31,2 | 7231 | ||
23 | 1000 | 98,7 | 31,2 | 7231 |
Na szaro zaznaczono początek kawitacji.
Oznaczenia symboli:
pb- ciśnienie barometryczne
p – ciśnienie w przewężeniu
ρw - gęstość wody
ρHg - gęstość rtęci
h – wysokość słupa rtęci
hw – wysokość słupa wody
hH2O - wysokość słupa wody
qv – strumień objętości
Przykładowe obliczenia.
Obliczenia ciśnienia dla pomiaru 8.
p8 = pb + ρwghH2O − ρHgg(h − hw)−ρwghw=
=98600 + 1000 • 9, 81 • 0, 164 − 13579 • 9, 81 • (0,981−0,513) − 1000 • 9, 81 • 0, 513 = 32834Pa
Wnioski.
Kawitacja rozpoczęła się przy ciśnieniu 88hPa co można było zaobserwować jako pojawienie się małych pęcherzyków powietrza.
Według tablic ciśnienie parowania wody przy 21oC wynosi 25hPa.
Ciśnienie zmierzone doświadczalnie powinno być wyższe od ciśnienia z tablic, lecz nie powinno się aż tak różnic. Błąd może być spowodowany tym że w tablicach fizycznych podawane są wartości cieczy specjalnie odgazowanych. My w doświadczeniu używaliśmy prawdopodobnie zwykłej wody. Drugą przyczyną może być wyznaczenie złego momentu w którym zaobserwowano kawitację.