Schemat stanowiska
Tabele pomiarowe
Tabela 1 Tabela wielkości mierzonych: strumień objętości qv, X, Y oraz wielkość wyliczoną: ciśnienie p
Wielkość | qv | X | Y | p |
---|---|---|---|---|
dm3/h | cm | cm | hPa | |
1 | 320 | 81,9 | 95,4 | 904,6 |
2 | 360 | 82 | 91,6 | 856,3 |
3 | 400 | 82,1 | 87,3 | 801,9 |
4 | 440 | 82,2 | 81,3 | 726,4 |
5 | 480 | 82,3 | 75,5 | 653,3 |
6 | 520 | 82,5 | 70,4 | 587,6 |
7 | 580 | 82,7 | 59,8 | 453,9 |
8 | 640 | 82,9 | 47,6 | 300,5 |
9 | 680 | 83,1 | 40,5 | 210,0 |
10 | 740 | 83,4 | 29,5 | 70,1 |
11 | 760 | 83,4 | 28,5 | 57,7 |
12 | 780 | 83,5 | 27,5 | 44,0 |
13 | 800 | 83,5 | 27,1 | 39,1 |
14 | 820 | 83,5 | 27,5 | 44,0 |
15 | 840 | 83,5 | 28,1 | 51,4 |
16 | 860 | 83,5 | 28,6 | 57,6 |
17 | 880 | 83,5 | 29,3 | 66,3 |
18 | 900 | 83,5 | 29,9 | 73,7 |
19 | 920 | 83,5 | 30 | 74,9 |
20 | 940 | 83,5 | 30,1 | 76,1 |
21 | 960 | 83,5 | 30,2 | 77,4 |
22 | 980 | 83,5 | 30,2 | 77,4 |
23 | 1000 | 83,5 | 30,3 | 78,6 |
Tabela 2 Tabele zawiera: wysokość słupa wody, ciśnienie otoczenia, gęstość rtęci i wody oraz zmierzoną temperaturę kawitacji
h | pb | ρHg | ρH2O | tk |
---|---|---|---|---|
cm | hPa | kg/m3 | kg/m3 | ⁰C |
15,2 | 1006 | 13600 | 1000 | 23,9 |
Przykładowe obliczenia i wzory
Wzór wyjściowy:
pb + ρH2Ogh = p + ρH2OgY + ρHgg(h + X − Y)
Wzór wynikowy:
pb + ρH2Og(h − Y)−ρHgg(h+X−Y) = p
Obliczenia dla pomiaru 3
p = 1006 * 102 + 1000 * 9, 81 * (15,2−87,3) − 13600 * 9, 81 * (15,2+82,1−87,3) = 801, 9 hPa
Teoretyczne ciśnienie kawitacji dla temperatury 23.9 0C wynosi ok. 30hPa.
Wykres
Wnioski
Doświadczenie miało na celu zbadanie zjawiska kawitacji występującej w cieczy podczas zmiany natężenia jej przepływu. Efekt kawitacji udało się osiągnąć podczas przepływu dla strumienia objętości równego qv=740 dm3/h, temperatura wynosiła wówczas 23,9 ⁰C a ciśnienie 70,1hPa. Dla tej temperatury ciśnienie odczytane z tablic wynosi około 30hPa. Ciśnienie wyliczone jest wyższe, ponieważ pomiarom podlega mieszanina gazów i cieczy, natomiast w tablicach mamy podane ciśnienie cieczy specjalnie odgazowanych.
Na wykresie możemy zaobserwować, że wraz ze wzrostem strumienia przepływu maleje ciśnienie, aż ustala się na pewnym poziomie, na którym występuje kawitacja.