1. Schemat stanowiska pomiarowego

2. Wzory wyjściowe i wynikowe

Zapis prawa naczyń połączonych dla manometru

p =  p_b +  ρ_wgH − ρ_Hggh₁ − ρ_wgh₂

Stosowane oznaczenia:

– wysokość słupa wody w otwartym ramieniu manometru

h₂ – wysokość słupa wody w zamkniętym ramieniu manometru

h₁ – wysokość słupa rtęci

– strumień przepływu wody

– ciśnienie cieczy w przewężeniu

– ciśnienie otoczenia

– przyspieszenie ziemskie

– gęstość cieczy manometrycznej (rtęć)

– gęstość wody

– temperatura wody

– ciśnienie parowania wody w temp. 22,5^oC , odczytane z tablic (2642 Pa)

1. Tabela pomiarowo - wynikowa

Tabela 1. Zestawienie wyników pomiarów i obliczeń

Lp.	qv	h1	h2	H	qv	p	p/ρg
	dm^3/h	mm	mm	mm	dm^3/s	Pa	m
1	320	27	943	200	0,089	88800	9,1
2	360	52	921		0,100	86000	8,8
3	400	93	875		0,111	81000	8,2
4	440	145	822		0,122	74000	7,6
5	480	195	775		0,133	68000	7,0
6	520	265	705		0,144	59500	6,1
7	580	365	605		0,161	47000	4,8
8	640	477	490		0,178	33000	3,4
9	680	552	423		0,189	24000	2,5
10	740	680	300		0,206	8300	0,9
11	760	706	280		0,211	5100	0,5
12	780	716	272		0,217	3800	0,4
13	800	720	270		0,222	3300	0,3
14	820	715	275		0,228	3900	0,4
15	840	706	280		0,233	5100	0,5
16	860	700	290		0,239	5800	0,6
17	880	690	295		0,244	7000	0,7
18	900	685	300		0,250	7700	0,8
19	920	683	302		0,256	7900	0,8
20	940	680	305		0,261	8300	0,8
21	960	679	306		0,267	8400	0,9
22	980	678	307		0,272	8600	0,9
23	1000	678	307		0,278	8600	0,9

1. Przykładowe obliczenia (dla pomiaru nr 3)

p =  p_b +  ρ_wgH − ρ_Hggh₁ − ρ_wgh₂ = 100000 + 997,8 •9, 81 • 200 • 10⁻³ - 13548•9, 81 • 93 • 10⁻³ - 997,8 •9, 81 • 875 • 10⁻³ ≅ 81000Pa

$$\frac{p}{\text{ρg}} = \frac{81000}{997,8 \bullet 9,81} = 8,2\ m$$

1. Wnioski

Zjawisko kawitacji zaobserwowaliśmy przy dziesiątym pomiarze, kiedy ciśnienie osiągnęło wartość 83 hPa. Zauważyliśmy wtedy pojawienie się mgiełki, a także pierwszych pęcherzyków gazu za przewężeniem. W miarę zwiększania strumienia przepływu zjawisko to było bardziej intensywne, ze względu na wydzielanie się większej ilości pęcherzyków.

Przy pomiarze nr 13 zaczęły być słyszalne dźwięki, które przy pomiarze nr 14 były już na tyle głośne, że można było stwierdzić, że słyszymy szumy i szmery spowodowane badanym zjawiskiem, które pod koniec doświadczenia były bardzo hałaśliwe. Na podstawie wyznaczonej charakterystyki można zauważyć, że ciśnienie w przewężeniu maleje wraz ze wzrostem strumienia objętości, aż do momentu, kiedy osiągnie wartość przy której można było usłyszeć charakterystyczne dźwięki. Podczas przeprowadzania pomiarów można było poczuć lekkie drgania stanowiska pomiarowego spowodowane kawitacją.

Wartość ciśnienia parowania wody w temperaturze 22,5^oC odczytana z tablic wynosi 2642 Pa i jest to wartość znacznie niższa niż ta dla której zaobserwowano początek badanego zjawiska. W tablicach podawane są wartości ciśnienia cieczy specjalnie odgazowanych.

Niedokładności pomiarów mogą wynikać m.in z trudności odczytu wysokości poziomu cieczy w manometrze, ze względu na jej ciągłe wahania.