POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT TECHNIKI CIEPLNEJ I MECHANIKI PŁYNÓW	Temat: Kawitacja w zwężeniu rury.	Nr ćwiczenia 4.14
Jaroslaw Grzelak wydział : Mechaniczno -Energetyczny Rok IV sekcja 4	Data ćwiczenia: 1995.10....	Ocena:
Uwagi prowadzącego:

1.Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie parametrów zjawiska kawitacji w przewężeniu rury, porównanie ich z wynikami otrzymanymi z zależności teoretycznych oraz obserwacja efektów dźwiękowych i wizualnych podczas trwania zjawiska.

2.Schemat stanowiska pomiarowego.

R_U - rura przeźroczysta;

Z - dyszowe przewężenie rury;

M - manometr;

K - kryza pomiarowa;

M_R- rotametr ;

P - pompa;

Z_O- zbiornik;

T - termometr;

R - zawór regulacyjny;

R_X - zawór;

3. Tabela pomiarowa.

numer	Q1	+Δz1	-Δz1
pomiaru	dm^3/h	mm	mm
1	350		33.5
2	450		27.0
3	550		18.5
4	650		6.0
5	750	8.0
6	795	14.5
7	850	23.0
8	950	20.0

-wartości przy których nastąpiła kawitacja

4.Tabela wyników:

numer	wartości wyliczone
pomiaru	z1 mm	p1 Pa	h1 m
1	2,8	108222,6	11,07478
2	9,3	107422,3	10,99316
3	17,8	106375,7	10,88641
4	30,3	104836,7	10,72944
5	44,3	59420,41	6,060763
6	50,8	54150,81	5,523275
7	59,3	53104,28	5,416531
8	56,3	53473,65	5,454205

5. Wzory do obliczeń:

1).

Dla przykładu 1 wzór ma postać:

z_o = z+(-Δz);

p = p_b + ρ_w*g*H - g*z*ρ_r -ρ_w*g* (-Δz) ;

Dla przykładu 2 wzór ma postać:

z_o = z-(+Δz);

p = p_b + ρ_w*g*H - g*ρ_Hg*(z_o+(+Δz)) + ρ_w*g* (+Δz);

6. Przykładowe obliczenia.

Dane użyte podczas doświadczenia:
Temperatura wody tw =			13°C
Gęstość wody ρw =			999,4 kg/m^3
Gęstość rtęci ρr =			13550 kg/m^3
Stała H=			0,775 m
Ciśnienie atmosferyczne pb =			1013,25 hPa

Stała z_o= 0,365 m

Wysokość wrzenia h_w = 0,152 m

Przykłady dla numeru pomiarowego 1:

dla (-Δz);

p = p_b + ρ_w*g*H - g*z*ρ_r -ρ_w*g* (-Δz) ;

p = 101,325 + 999,4*9,81*0,775 - 9,81*0,0028*13550 - 9.81*0,0335*999,4=108222 Pa;

dla (+Δz);

p = p_b + ρ_w*g*H - g*ρ_Hg*(z_o+(+Δz)) + ρ_w*g* (+Δz);

p = 101,325 + 999,4*9,81*0,775 - 9,81*13550* (0,365 +0,008)+999,4*9,81*0,008 = 59420 Pa;

Wysokość ciśnienia:

h=p/(ρ_w*g);

h=108222/(999,4*9,81)=11,07 m;

7. Wykres zależności natężenia przepływu i wysokości ciśnienia.

8.Wnioski.

1).Wczasie doświadczenia, gdy powstawała kawitacja można było zaobserwować efekty wizualne (w przewężeniu uwidoczniły się pęcherzyki powietrzne),oraz efekty dźwiękowe ( gwiżdżenie, syczenie).

2).Linia wysokości wrzenia leży poniżej minimalnej wartości wysokości ciśnienia uzyskanego w czasie doświadczenia {wykres}.

3). Z przeprowadzonego pomiaru uzyskana wartość kawitacji wynosi Q_k1=795 dm³/h , h _k1=5,52 m.

4).Wraz ze wzrostem natężenia przepływu wartość wysokości ciśnienia maleje, po uzyskaniu wartości minimalnej(ok.Q=900 dm³/h i h=5,52 m) wykres zależność jest rosnąca.

---