1. Schemat stanowiska pomiarowego:

Dane, potrzebne do obliczeń:

$$\rho_{\text{pow}} = 1,29\frac{\text{kg}}{m^{3}}$$

1. Wzory wyjściowe i wynikowe

Ciśnienie przepływającej cieczy mogę obliczyć na podstawie wyznaczonego równania manometru z prawa naczyń połączonych:

p = p_ot + H • g • ρ_w − ρ_r • g • z₂ − z₁ • g • ρ_pow

$$h = \frac{P}{g \bullet \rho_{w}}$$

Dla temperatury 26C ciśnienie parowania odczytane z tablic wynosi: P_w = 3, 36 kPa.

1. Tabela pomiarowa:

L. p.	Kawitacja	qv	z1	z2	T	P	T	H
-		$$\frac{\text{dm}^{3}}{h}$$	mm	Mm	C	kPa	C	M
1		320	957	14	20,4	100,90	20,4	103,04
2		360	923	49	20,5	96,25	20,5	98,29
3		400	886	86	20,6	91,33	20,6	93,27
4		440	833	139	20,5	84,29	20,5	86,08
5		480	778	195	20,4	76,85	20,4	78,48
6		520	715	260	20,4	67,94	20,4	69,39
7		580	618	360	20,3	54,52	20,3	55,69
8		640	499	481	20,3	38,58	20,3	39,40
9		680	413	571	20,3	26,89	20,3	27,46
10		740	302	685	20,4	11,74	20,4	11,99
11	Widzialna	760	285	702	20,4	9,48	20,4	9,69
12		780	275	712	20,5	8,02	20,5	8,19
13	Słyszalna	800	272	715	20,5	7,75	20,5	7,92
14		820	276	711	20,6	8,28	20,6	8,46
15		840	287	699	20,8	9,88	20,7	10,09
16		860	294	692	20,8	10,81	20,8	11,04
17		880	299	687	20,8	11,47	20,8	11,72
18		900	301	685	20,8	11,74	20,8	11,99
19		920	303	683	20,9	12,00	20,8	12,26
20		940	304	682	20,9	12,14	20,9	12,40
21		960	304	682	20,9	12,14	20,9	12,40
22		980	305	683	21,0	12,27	20,9	12,54
23		1000	307	685	21,0	12,54	21	12,81

1. Przykładowe obliczenia

• Ciśnienie panujące w przewężeniu wyznaczone dla pierwszego pomiaru:

p = 10132 + 0, 148 • 9, 81 • 998 − 13579 • 9, 81 • 0, 14 − 0, 957 • 9, 81 • 1, 29 = 100901, 74 Pa = 100, 902 kPa

$$h = \frac{100901,74}{9,81 \bullet 998} = 103,04\ m$$

1. Wnioski

Ciśnienie w przewężeniu spada wraz ze wzrostem strumienia objętości, aż do wystąpienia kawitacji słyszalnej. Wtedy ciśnienie nieznacznie wzrasta i nawet przy dalszym zwiększaniu strumienia objętości nie zmienia się – stabilizuje się. Kawitacja widzialna wystąpiła przy obniżonym ciśnieniu (ok. 140hPa). Wtedy pojawiły się pierwsze pęcherzyki powietrza za przewężeniem. Wyraźnie słyszeliśmy kawitację, gdy ciśnienie spadło do ok. 87hPa. Był to głośny szum i szmer. Zjawisko było również lepiej widzialne, ze względu na większą ilość pęcherzyków. Zjawisku akustycznemu towarzyszyły drgania spowodowane kawitacją, które mogłam poczuć dotykając rurki z przewężeniem. Tablicowa wartość temperatury wrzenia (parowania) wody jest niżej od punktu rozpoczęcia kawitacji wyznaczonego doświadczanie, co może być spowodowane tym, że odczytana wartość z tablic była dla wyższej temperatur. Powodem mogą być błędy w pomiarach oraz przybliżone wartości gęstości. Poza tym, dolna granica ciśnienia, jakie możemy osiągnąć w zwężce jest wyższa lub równa ciśnieniu wrzenia. Niedokładności pomiarów mogą wynikać z trudności w odczytaniu wysokości poziomu cieczy manometrycznej , ze względu na jej drgania. Także wartość strumienia objętości nie jest idealna, ponieważ ciężko było ją dokładnie ustawić. Zauważyłam, że układ trochę przeciekał, co także może mieć wpływ na wyniki pomiarów.