[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.Politechnika Wroc˙awskaPolitechnika WrocławskaInstytut Techniki Cieplneji Mechaniki PłynówTemat:Kawitacja w zwężeniu rurynr ćw:4.14Aneta RadekInż.Środ.rok II gr IV sekcja IIData wykonania ćwiczenia:95.03.15Data i ocena:Uwagi prowadzącego:1.Cel ćwiczenia:a) doświadczalne wyznaczenie parametrów zjawiska kawitacji w przewężeniu rury;b) wyznaczenie zależności ciśnienia od strumienia objętości wody;c) porównanie wyników doświadczalnych z teoretycznymi;2.Podstawy teoretyczne:Wartość ciśnienia w doświadczeniu obliczamy korzystając ze wzorudla naczyń połączonych:A.poniżej osi rury: B.powyżej osi rury:p = pb + ρwg( H + z+ ) - ρHggz; p = pb + ρwg( H - z- ) - ρHggz;3.Schemat stanowiska:4.Wyniki doświadczenia:Tabela pomiarów:Lp.QPdm3/hQLdm3/hQCdm3/hzOmzmΔzmz(+)mz(-)mp104 Pa1.3003000,0540,0590,0050,35610,3212.3503500,0540,0880,0340,3279,9233.4004000,0530,1260,0730,2899,4854.4504500,0520,1670,1150,2488,9665.5005000,0510,2170,1660,1988,3366.5505500,0510,2730,2220,1427,6457.6006000,0480,3370,2890,0786,8168.6506500,0480,4070,3590,0085,9539.7007000,0440,4750,4310,0605,06110.7507500,0410,5570,5160,1424,01011.8008000,0400,6370,5970,2223,01012.800258250,0400,6600,6200,2452,27613.800508500,0390,6950,6560,2802,28114.800758750,0390,7020,6630,2872,19515.8001009000,0380,7220,6840,3071,93516.8001259250,0380,7300,6920,3151,83617.8001509500,0380,7370,6990,3221,75018.90010010000,0380,7420,7040,3271,68819.90015010500,0370,7400,7030,3251,69920.100010011000,0370,7350,6980,3201,76121.100015011500,0370,7250,6880,3101,88422.100020012000,0380,6970,6590,2822,24323.100025012500,0380,6800,6420,2652,453lT = 284,9 K - temperatura wody ⇒ ρw = 999,509 kg/m3llH = 0,775 m - wysokość poziomu wody;llzr = 0,415 m - wysokość osi ruryllpb = 998 hPa - ciśnienie barometrycznellρHg = 13571 kg/m3 - gęstość rtęcilPrzykładowe obliczenie dla pomiaru nr 5.:Δz = z - zO = 0,217 - 0.051 = 0.166 mz(-) = zr - zO - Δz = 0,415 - 0,051 - 0,166 = 0,198 m;p = pb + ρwg[H - z(-)] - ρHggΔz == 99800 + 999,509*9,81*(0,775 - 0,198 ) - 13571 * 9,81 * 0,166p = 8,336 * 104 Pa5.Rachunek błędów:Błędy pomiarów ciśnień są wywołane wahaniami wskazań manometru (wysokość słupa rtęci):Δ(Δz) = 0,005 mΔp = ρw g (Δz(+,-)) + ρHg g (Δ(Δz)) = 715 PaLp.p104 Paδp%Lp.p104 Paδp%1.10,3210.6913.2,2813.132.9,9230.7214.2,1953.263.9,4850.7515.1,9353.694.8,9660.7916.1,8363.895.8,3360.8617.1,7504.086.7,6450.9318.1,6884.247.6,8161.0519.1,6994.218.5,9531.2020.1,7614.069.5,0611.4121.1,8843.7910.4,0101.7822.2,2433.1911.3,0102.3723.2,4532.9112.2,2763.14---Przykładowe obliczenie dla pomiaru 5.:5.Wnioski:Zwiększając natężenie przepływu, mogliśmy zaobserwować spadek wartości ciśnienia w przewężeniu.Zjawisko kawitacji zauważyliśmy, gdy natężenie przepływu przekroczyło wartość 800 dm3/h przy ciśnieniu równym 3,01*104 Pa.Najmniejszą wartość ciśnienie osiągnęło dla natężenia przepływu Q=1000 dm3/h i wynosiło ono 1,7 * 104 Pa.Teoretyczne ciśnienie wrzenia, odczytane z tablic dla naszych warunków, wynosi 1,402 * 103 Pa.Rozbieżność pomiędzy wartością teoretyczną a doświadczalną dla pw można wytłumaczyć obecnością powietrza rozpuszczonego w wodzie w postaci pęcherzyków.Ponadto ruch płynu w zwężce charakteryzuje się nierównomiernością rozkładu prędkości w przekroju poprzecznym.Powyżej wartości natężenia przepływu Q = 1000 dm3/h, spadające dotąd ciśnienie, nieznacznie zaczęło wzrastać [ Pobierz całość w formacie PDF ]