भौतिक विश्वकोश। 5 खंडों में। - एम .: सोवियत विश्वकोश. प्रधान संपादक ए.एम. प्रोखोरोव. 1988 .

देखें कि "LAMINAR FLOW" अन्य शब्दकोशों में क्या है:

आधुनिक विश्वकोश

लामिना का प्रवाह- (लैटिन लैमिना प्लेट, स्ट्रिप से), एक तरल या गैस का एक क्रमबद्ध प्रवाह, जिसमें तरल (गैस) प्रवाह की दिशा के समानांतर परतों में चलता है। लामिना का प्रवाह या तो प्रवाह के साथ मनाया जाता है ... ... सचित्र विश्वकोश शब्दकोश

- (अक्षांश से। लैमिना प्लेट पट्टी), एक प्रवाह जिसमें एक तरल (या गैस) बिना मिश्रण के परतों में चलता है। एक लामिना के प्रवाह का अस्तित्व एक निश्चित, तथाकथित तक ही संभव है। क्रिटिकल, रेनॉल्ड्स नंबर Recr। रे के साथ,…… बड़ा विश्वकोश शब्दकोश

- (लैटिन लैमिना प्लेट से, स्ट्रिप * ए। लैमिनार फ्लो; एन। लैमिनारस्ट्रोमुंग, लैमिनेयर स्ट्रोमुंग; एफ। इकोलेमेंट लैमिनेयर, कोर्टेंट लैमिनेयर; i. कोरिएंट लैमिनार, टोरेंट लैमिनेर) एक तरल या गैस का एक तरल के साथ एक आदेशित प्रवाह। .. ... भूवैज्ञानिक विश्वकोश

- (लैटिन लैमिना प्लेट, स्ट्रिप से) एक चिपचिपा तरल प्रवाह जिसमें माध्यम के कण परतों के माध्यम से एक व्यवस्थित तरीके से चलते हैं और परतों के बीच द्रव्यमान, गति और ऊर्जा के हस्तांतरण की प्रक्रियाएं आणविक स्तर पर होती हैं। एल. टी. का एक विशिष्ट उदाहरण ... ... प्रौद्योगिकी का विश्वकोश

लामिना का प्रवाह, बिना किसी हलचल के तरल या गैस का स्थिर प्रवाह। तरल या गैस परतों में चलती है जो एक दूसरे के खिलाफ स्लाइड करती हैं। जैसे-जैसे परतों की गति बढ़ती है, या जैसे-जैसे चिपचिपाहट कम होती जाती है... वैज्ञानिक और तकनीकी विश्वकोश शब्दकोश - एक चिपचिपा तरल (या गैस) की गति, जिसमें तरल (या गैस) बिना अशांति के अलग-अलग समानांतर परतों में चलती है और एक दूसरे के साथ मिलती है (अशांत (देखें) के विपरीत)। परिणामस्वरूप (उदाहरण के लिए, एक पाइप में), इन परतों में ... ... महान पॉलिटेक्निक विश्वकोश

लामिना का प्रवाह- अशांत प्रवाह के विपरीत, प्रवाह की दिशा के समानांतर चलने वाले पानी या हवा की शांत, व्यवस्थित गति ... भूगोल शब्दकोश

लामिना का प्रवाहतरल कणों के मिश्रण के बिना और वेग और दबाव के स्पंदन के बिना तरल को एक स्तरित प्रवाह कहा जाता है।

अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जे। स्टोक्स द्वारा स्थापित गति के लामिना मोड में एक गोल पाइप के क्रॉस सेक्शन पर वेग के वितरण के नियम का रूप है

,

कहाँ पे
,

- लंबाई के साथ दबाव का नुकसान।

पर
, अर्थात। पाइप की धुरी पर
,

.

लामिना गति के साथ, पाइप के क्रॉस सेक्शन के साथ वेग आरेख में एक द्विघात परवलय का आकार होगा।

द्रव गति का अशांत मोड

उपद्रवीतरल के तीव्र मिश्रण और वेगों और दबावों के स्पंदनों के साथ एक प्रवाह कहलाता है।

किसी निश्चित समय पर अशांत प्रवाह के किसी भी बिंदु पर भंवरों की उपस्थिति और द्रव कणों के तीव्र मिश्रण के परिणामस्वरूप, मूल्य और दिशा में स्वयं का एक तात्कालिक स्थानीय वेग होता है। तुम, और इस बिंदु से गुजरने वाले कणों के प्रक्षेपवक्र का एक अलग रूप होता है (वे अंतरिक्ष में अलग-अलग पदों पर रहते हैं और अलग-अलग आकार के होते हैं)। तात्कालिक स्थानीय वेग के समय में इस तरह के उतार-चढ़ाव को कहा जाता है गति तरंग. दबाव के साथ भी ऐसा ही होता है। इस प्रकार, अशांत गति अस्थिर है।

औसत स्थानीय गति ū - पर्याप्त रूप से लंबी अवधि के लिए प्रवाह के दिए गए बिंदु पर काल्पनिक औसत गति, जो तात्कालिक गति में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव के बावजूद, मूल्य में व्यावहारिक रूप से स्थिर रहती है और प्रवाह अक्ष के समानांतर होती है

पी प्रांदल के बारे में, अशांत प्रवाह में दो क्षेत्र होते हैं: लैमिनार सबलेयरऔर अशांत कोरप्रवाह, जिसके बीच एक और क्षेत्र है - संक्रमण परत. हाइड्रोडायनामिक्स में लैमिनार सबलेयर और ट्रांजिशनल लेयर के संयोजन को आमतौर पर कहा जाता है सीमा परत.

सीधे पाइप की दीवारों पर स्थित लैमिनार सबलेयर की मोटाई बहुत कम होती है δ , जिसे सूत्र द्वारा निर्धारित किया जा सकता है

.

संक्रमण परत में, लामिना का प्रवाह पहले से ही कणों की अनुप्रस्थ गति से परेशान होता है, और बिंदु पाइप की दीवार से जितना दूर होता है, कण मिश्रण की तीव्रता उतनी ही अधिक होती है। इस परत की मोटाई भी छोटी है, लेकिन इसकी स्पष्ट सीमा स्थापित करना कठिन है।

प्रवाह के मुक्त क्रॉस सेक्शन का मुख्य भाग प्रवाह के मूल द्वारा कब्जा कर लिया जाता है, जिसमें कणों का गहन मिश्रण देखा जाता है, इसलिए, यह वह कोर है जो समग्र रूप से प्रवाह के अशांत आंदोलन की विशेषता है।

हाइड्रोलिक रूप से चिकने और खुरदुरे पाइपों की अवधारणा

पी पाइप, चैनल, ट्रे की दीवारों की सतह में एक या दूसरा खुरदरापन होता है। आइए हम अक्षर द्वारा खुरदरेपन के अनुमानों की ऊंचाई को निरूपित करें। मान कहा जाता है पूर्ण खुरदरापन, और पाइप व्यास से इसका संबंध (Δ/d) - सापेक्ष खुरदरापन; सापेक्ष खुरदरापन का व्युत्क्रम कहलाता है सापेक्ष चिकनाई(डी / Δ)।

लामिना उपपरत की मोटाई के अनुपात के आधार पर δ और खुरदरापन अनुमानों की ऊंचाई भेद हाइड्रॉलिक रूप से चिकनाऔर खुरदुरापाइप। यदि लैमिनार सबलेयर पूरी तरह से पाइप की दीवारों पर सभी प्रोट्रूशियंस को कवर करता है, अर्थात। >Δ, पाइपों को हाइड्रॉलिक रूप से चिकना माना जाता है। . पर<Δ трубы считаются гидравлически шероховатыми. Так как значение δ зависит от Re, то одна и та же труба может быть в одних и тех же условиях гидравлически гладкой (при малых Re), а в других – шероховатой (при больших Re).

व्याख्यान #9

हाइड्रोलिक नुकसान

सामान्य जानकारी।

जब एक वास्तविक द्रव का प्रवाह चलता है, तो दबाव का नुकसान होता है, क्योंकि प्रवाह की विशिष्ट ऊर्जा का हिस्सा विभिन्न हाइड्रोलिक प्रतिरोधों पर काबू पाने में खर्च होता है। सिर के नुकसान की मात्रा एच पी हाइड्रोडायनामिक्स की सबसे महत्वपूर्ण समस्याओं में से एक है, जिसके समाधान के बिना बर्नौली समीकरण का व्यावहारिक उपयोग संभव नहीं है:

कहाँ पे α – गतिज ऊर्जा गुणांक 1.13 अशांत प्रवाह के लिए, और 2 लामिना प्रवाह के लिए; वी- औसत प्रवाह दर; एच- खंड 1 और 2 के बीच के क्षेत्र में प्रवाह की विशिष्ट यांत्रिक ऊर्जा में कमी, जो आंतरिक घर्षण बलों के परिणामस्वरूप होती है।

विशिष्ट ऊर्जा (दबाव) का नुकसान, या, जैसा कि उन्हें अक्सर कहा जाता है, हाइड्रोलिक नुकसान, आकार, चैनल के आकार, प्रवाह वेग और तरल की चिपचिपाहट, और कभी-कभी इसमें पूर्ण दबाव पर निर्भर करता है। एक तरल की चिपचिपाहट, हालांकि यह सभी हाइड्रोलिक नुकसान का मूल कारण है, हमेशा उनके परिमाण पर महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ता है।

जैसा कि प्रयोग दिखाते हैं, कई मामलों में, लेकिन सभी मामलों में नहीं, हाइड्रोलिक नुकसान दूसरी शक्ति के द्रव प्रवाह दर के लगभग आनुपातिक होते हैं, इसलिए, हाइड्रोलिक्स में, रैखिक इकाइयों में कुल सिर के हाइड्रोलिक नुकसान को व्यक्त करने का निम्नलिखित सामान्य तरीका अपनाया जाता है:

,

या दबाव की इकाइयों में

.

यह व्यंजक सुविधाजनक है क्योंकि इसमें आयामहीन आनुपातिकता गुणांक शामिल है ζ बुलाया हानि कारक,या प्रतिरोध गुणांक, जिसका मान पहले किसी न किसी सन्निकटन में दिए गए चैनल के लिए स्थिर है।

हानि अनुपात ζ, इस प्रकार, खोए हुए सिर का वेग सिर से अनुपात होता है।

हाइड्रोलिक नुकसान आमतौर पर स्थानीय नुकसान और लंबाई के साथ घर्षण नुकसान में विभाजित होते हैं।

एम प्राकृतिक नुकसानऊर्जा तथाकथित स्थानीय हाइड्रोलिक प्रतिरोध के कारण होती है, अर्थात। चैनल के आकार और आकार में स्थानीय परिवर्तन, जिससे प्रवाह का विरूपण होता है। जब कोई तरल स्थानीय प्रतिरोधों से बहता है, तो उसका वेग बदल जाता है और आमतौर पर बड़े भंवर दिखाई देते हैं। उत्तरार्द्ध उस स्थान के पीछे बनते हैं जहां प्रवाह दीवारों से अलग होता है और उन क्षेत्रों का प्रतिनिधित्व करता है जिनमें द्रव कण मुख्य रूप से बंद वक्र या उनके करीब प्रक्षेपवक्र के साथ चलते हैं।

स्थानीय दबाव के नुकसान को वीसबैक सूत्र द्वारा निम्नानुसार निर्धारित किया जाता है:

,

या दबाव की इकाइयों में

,

कहाँ पे वीपाइप में औसत क्रॉस-सेक्शनल वेग है जिसमें यह स्थानीय प्रतिरोध स्थापित है।

यदि पाइप का व्यास और, फलस्वरूप, इसमें गति लंबाई के साथ बदलती है, तो अधिक से अधिक गति को डिजाइन गति के रूप में लेना अधिक सुविधाजनक होता है, अर्थात। वह जो पाइप के छोटे व्यास से मेल खाता हो।

प्रत्येक स्थानीय प्रतिरोध को प्रतिरोध गुणांक के अपने स्वयं के मूल्य की विशेषता है ζ , जिसे कई मामलों में स्थानीय प्रतिरोध के दिए गए रूप के लिए लगभग स्थिर माना जा सकता है।

घर्षण हानिलंबाई के साथ, ये ऊर्जा के नुकसान हैं जो शुद्ध रूप में स्थिर क्रॉस सेक्शन के सीधे पाइप में होते हैं, अर्थात। समान प्रवाह के साथ, और पाइप की लंबाई के अनुपात में वृद्धि। माना नुकसान तरल में आंतरिक के कारण होता है, और इसलिए न केवल खुरदरे, बल्कि चिकने पाइपों में भी होता है।

घर्षण सिर के नुकसान को हाइड्रोलिक नुकसान के सामान्य सूत्र द्वारा व्यक्त किया जा सकता है, अर्थात।

,

हालांकि, गुणांक अधिक सुविधाजनक है ζ रिश्तेदार लंबी पाइप के साथ कनेक्ट करें मैं/ डी.

आइए हम एक गोल पाइप का एक खंड लें जिसकी लंबाई उसके व्यास के बराबर है, और इसके नुकसान गुणांक को द्वारा निरूपित करें λ . फिर पूरे पाइप के लिए मैं और व्यास डी. हानि कारक में होगा मैं/ डी गुना अधिक:

.

फिर घर्षण के कारण होने वाले दबाव के नुकसान को वीज़बैक-डार्सी सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

,

या दबाव की इकाइयों में

.

आयामहीन गुणांक λ बुलाया लंबाई के साथ घर्षण हानि गुणांक,या डार्सी गुणांक।इसे घर्षण के कारण दबाव के नुकसान और पाइप की सापेक्ष लंबाई और वेग सिर के उत्पाद के बीच आनुपातिकता के गुणांक के रूप में माना जा सकता है।

एच गुणांक का भौतिक अर्थ निकालना कठिन नहीं है λ , यदि हम लंबाई वाले बेलनाकार आयतन वाले पाइप में एकसमान गति की स्थिति पर विचार करें मैंऔर व्यास डी, अर्थात। आयतन पर कार्य करने वाले बलों के योग के शून्य के बराबर: दबाव बल और घर्षण बल। इस समानता का रूप है

,

कहाँ पे - पाइप की दीवार पर घर्षण तनाव।

अगर विचार करें
, आप प्राप्त कर सकते हैं

,

वे। गुणक λ औसत वेग से निर्धारित गतिशील दबाव के लिए पाइप की दीवार पर घर्षण तनाव के अनुपात के लिए आनुपातिक मूल्य है।

निरंतर क्रॉस सेक्शन के पाइप के साथ एक असंपीड्य तरल पदार्थ की वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर की स्थिरता के कारण, हाइड्रोलिक प्रतिरोध और सिर के नुकसान की उपस्थिति के बावजूद वेग और विशिष्ट गतिज ऊर्जा भी स्थिर रहती है। इस मामले में दबाव का नुकसान दो पीजोमीटर के रीडिंग के बीच के अंतर से निर्धारित होता है।

व्याख्यान #10

लैमिनार एक वायु प्रवाह है जिसमें वायु की धाराएँ एक ही दिशा में चलती हैं और एक दूसरे के समानांतर होती हैं। जब गति एक निश्चित मान तक बढ़ जाती है, तो हवा की धारा प्रवाहित होती है, अनुवाद की गति के अलावा, अनुवाद गति की दिशा में लंबवत रूप से बदलती गति को भी प्राप्त करती है। एक प्रवाह बनता है, जिसे अशांत या अराजक कहा जाता है।

सीमा परत

सीमा परत वह परत है जिसमें वायु वेग शून्य से स्थानीय वायु वेग के करीब के मान में भिन्न होता है।

जब वायु प्रवाह किसी पिंड के चारों ओर बहता है (चित्र 5), वायु के कण शरीर की सतह पर स्लाइड नहीं करते हैं, लेकिन कम हो जाते हैं, और शरीर की सतह के पास हवा का वेग शून्य के बराबर हो जाता है। शरीर की सतह से दूर जाने पर वायु की गति शून्य से बढ़ कर वायु प्रवाह की गति की ओर बढ़ जाती है।

सीमा परत की मोटाई मिलीमीटर में मापी जाती है और यह हवा की चिपचिपाहट और दबाव, शरीर की रूपरेखा, इसकी सतह की स्थिति और वायु धारा में शरीर की स्थिति पर निर्भर करती है। सीमा परत की मोटाई धीरे-धीरे अग्रणी से अनुगामी किनारे तक बढ़ती जाती है। सीमा परत में, वायु कणों की गति की प्रकृति इसके बाहर की गति की प्रकृति से भिन्न होती है।

एक वायु कण A (चित्र 6) पर विचार करें, जो U1 और U2 के वेग वाली वायु धाराओं के बीच स्थित है, कण के विपरीत बिंदुओं पर लागू इन वेगों में अंतर के कारण, यह घूमता है और जितना अधिक होता है, यह कण उतना ही करीब होता है शरीर की सतह (जहां अंतर उच्चतम गति)। शरीर की सतह से दूर जाने पर कण की घूर्णन गति धीमी हो जाती है और वायु प्रवाह वेग और सीमा परत के वायु वेग की समानता के कारण शून्य के बराबर हो जाती है।

शरीर के पीछे, सीमा परत जाग्रत हो जाती है, जो धुंधली हो जाती है और शरीर से दूर जाते ही गायब हो जाती है। वेक में अशांति विमान की पूंछ से टकराती है और इसकी दक्षता कम कर देती है, जिससे कंपन (बफिंग घटना) होती है।

सीमा परत को लामिना और अशांत (चित्र 7) में विभाजित किया गया है। सीमा परत के एक स्थिर लामिना प्रवाह के साथ, हवा की चिपचिपाहट के कारण केवल आंतरिक घर्षण बल दिखाई देते हैं, इसलिए लामिना परत में हवा का प्रतिरोध छोटा होता है।

चावल। 5

चावल। 6 एक शरीर के चारों ओर वायु प्रवाह - सीमा परत में प्रवाह मंदी

चावल। 7

एक अशांत सीमा परत में, सभी दिशाओं में वायु धाराओं की निरंतर गति होती है, जिसके लिए एक यादृच्छिक भंवर गति को बनाए रखने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है और इसके परिणामस्वरूप, गतिमान पिंड के लिए वायु प्रवाह का अधिक प्रतिरोध पैदा होता है।

सीमा परत की प्रकृति को निर्धारित करने के लिए गुणांक Cf का उपयोग किया जाता है। एक निश्चित विन्यास के शरीर का अपना गुणांक होता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, एक सपाट प्लेट के लिए, लामिना की सीमा परत का ड्रैग गुणांक है:

अशांत परत के लिए

जहां रे रेनॉल्ड्स संख्या है, जो जड़त्वीय बलों के घर्षण बलों के अनुपात को व्यक्त करती है और दो घटकों - प्रोफाइल प्रतिरोध (आकार प्रतिरोध) और घर्षण प्रतिरोध के अनुपात को निर्धारित करती है। रेनॉल्ड्स संख्या रे सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

जहाँ V वायु प्रवाह वेग है,

मैं - शरीर के आकार का चरित्र,

वायु घर्षण बलों की चिपचिपाहट का गतिज गुणांक।

जब एक निश्चित बिंदु पर एक शरीर के चारों ओर एक वायु प्रवाह बहता है, तो सीमा परत लामिना से अशांत में बदल जाती है। इस बिंदु को संक्रमण बिंदु कहा जाता है। बॉडी प्रोफाइल की सतह पर इसका स्थान हवा की चिपचिपाहट और दबाव, वायु धाराओं की गति, शरीर के आकार और वायु प्रवाह में इसकी स्थिति और सतह की खुरदरापन पर भी निर्भर करता है। विंग प्रोफाइल बनाते समय, डिजाइनर इस बिंदु को प्रोफ़ाइल के अग्रणी किनारे से यथासंभव दूर रखते हैं, जिससे घर्षण ड्रैग कम हो जाता है। इस प्रयोजन के लिए, पंख की सतह की चिकनाई और कई अन्य उपायों को बढ़ाने के लिए विशेष टुकड़े टुकड़े वाले प्रोफाइल का उपयोग किया जाता है।

वायु प्रवाह की गति में वृद्धि या वायु प्रवाह के सापेक्ष शरीर के कोण में एक निश्चित मूल्य में वृद्धि के साथ, किसी बिंदु पर, सीमा परत सतह से अलग हो जाती है, जबकि इस बिंदु के पीछे दबाव तेजी से कम हो जाता है। .

इस तथ्य के परिणामस्वरूप कि शरीर के अनुगामी किनारे पर दबाव पृथक्करण बिंदु के पीछे की तुलना में अधिक होता है, उच्च दबाव के क्षेत्र से निचले दबाव के क्षेत्र में पृथक्करण बिंदु तक हवा का एक विपरीत प्रवाह होता है, जो आवश्यक है शरीर की सतह से वायु प्रवाह को अलग करना (चित्र 8)।

एक लामिना की सीमा परत एक अशांत की तुलना में शरीर की सतह से अधिक आसानी से अलग हो जाती है।

एक वायु धारा जेट के लिए निरंतरता समीकरण

वायु प्रवाह के जेट (वायु प्रवाह की स्थिरता) की निरंतरता का समीकरण वायुगतिकी का एक समीकरण है, जो भौतिकी के बुनियादी नियमों - द्रव्यमान और जड़ता के संरक्षण से अनुसरण करता है - और घनत्व, गति और के बीच संबंध स्थापित करता है। वायु प्रवाह के जेट का पार-अनुभागीय क्षेत्र।

चावल। आठ

चावल। नौ

इस पर विचार करते समय, इस शर्त को स्वीकार किया जाता है कि अध्ययन की गई हवा में संपीड़ितता का गुण नहीं होता है (चित्र 9)।

चर क्रॉस सेक्शन के एक ट्रिकल में, एक निश्चित अवधि के लिए खंड I के माध्यम से हवा का दूसरा आयतन प्रवाहित होता है, यह आयतन वायु प्रवाह वेग और क्रॉस सेक्शन F के गुणनफल के बराबर होता है।

दूसरा द्रव्यमान वायु प्रवाह m दूसरे वायु प्रवाह और जेट के वायु प्रवाह घनत्व p के गुणनफल के बराबर है। ऊर्जा के संरक्षण के नियम के अनुसार, धारा I (F1) से बहने वाली धारा m1 के वायु प्रवाह का द्रव्यमान धारा II (F2) से बहने वाले इस प्रवाह के द्रव्यमान m2 के बराबर है, बशर्ते कि वायु प्रवाह स्थिर हो :

m1=m2=const, (1.7)

m1F1V1 = m2F2V2 = स्थिरांक। (1.8)

इस व्यंजक को धारा की वायु धारा के जेट की निरंतरता का समीकरण कहा जाता है।

F1V1 = F2V2 = स्थिरांक। (1.9)

तो, यह सूत्र से देखा जा सकता है कि हवा का एक ही आयतन एक निश्चित इकाई समय (सेकंड) में धारा के विभिन्न वर्गों से होकर गुजरता है, लेकिन अलग-अलग गति से।

हम समीकरण (1.9) को निम्नलिखित रूप में लिखते हैं:

यह सूत्र से देखा जा सकता है कि जेट का वायु प्रवाह वेग जेट के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र के व्युत्क्रमानुपाती होता है और इसके विपरीत।

इस प्रकार, वायु प्रवाह के जेट की निरंतरता का समीकरण जेट के क्रॉस सेक्शन और गति के बीच संबंध स्थापित करता है, बशर्ते कि जेट का वायु प्रवाह स्थिर हो।

स्थैतिक दबाव और वेग शीर्ष बर्नौली समीकरण

वायुयान वायुगतिकी

वायुयान, जो उसके सापेक्ष स्थिर या गतिमान वायु प्रवाह में होता है, बाद वाले से दबाव का अनुभव करता है, पहले मामले में (जब वायु प्रवाह स्थिर होता है) यह स्थिर दबाव होता है और दूसरे मामले में (जब वायु प्रवाह गतिमान होता है) ) यह गतिशील दबाव है, इसे अक्सर गति दबाव कहा जाता है। एक धारा में स्थिर दबाव एक तरल के आराम (पानी, गैस) के दबाव के समान होता है। उदाहरण के लिए: एक पाइप में पानी, यह आराम या गति में हो सकता है, दोनों ही मामलों में पाइप की दीवारें पानी के दबाव में होती हैं। पानी की गति के मामले में, दबाव कुछ कम होगा, क्योंकि एक वेग दबाव दिखाई दिया है।

ऊर्जा के संरक्षण के नियम के अनुसार, एक वायु धारा के विभिन्न वर्गों में एक वायु धारा की ऊर्जा धारा की गतिज ऊर्जा, दबाव बलों की संभावित ऊर्जा, धारा की आंतरिक ऊर्जा और ऊर्जा का योग है। शरीर की स्थिति से। यह राशि एक स्थिर मान है:

एकिन+एपी+ईवन+एन=कॉन्स्ट (1.10)

गतिज ऊर्जा (एकिन) - चलती वायु धारा की कार्य करने की क्षमता। वह बराबर है

जहाँ m वायु का द्रव्यमान है, kgf s2m; वायु प्रवाह की वी-गति, एम / एस। यदि द्रव्यमान m के बजाय हम वायु p के द्रव्यमान घनत्व को प्रतिस्थापित करते हैं, तो हमें वेग शीर्ष q (kgf / m2 में) निर्धारित करने का सूत्र मिलता है

संभावित ऊर्जा ईपी - स्थैतिक दबाव बलों के प्रभाव में काम करने के लिए वायु प्रवाह की क्षमता। यह बराबर है (kgf-m में)

जहाँ - वायुदाब, kgf/m2; एफ वायु प्रवाह फिलामेंट का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है, एम 2; S किसी दिए गए खंड के माध्यम से 1 किलो हवा द्वारा तय किया गया पथ है, m; उत्पाद SF को विशिष्ट आयतन कहा जाता है और इसे v द्वारा निरूपित किया जाता है, वायु के विशिष्ट आयतन के मान को सूत्र (1.13) में प्रतिस्थापित करते हुए, हम प्राप्त करते हैं

आंतरिक ऊर्जा Evn किसी गैस के तापमान में परिवर्तन होने पर कार्य करने की क्षमता है:

जहाँ Cv एक स्थिर आयतन पर हवा की ऊष्मा क्षमता है, cal/kg-deg; केल्विन पैमाने पर टी-तापमान, के; A यांत्रिक कार्य (cal-kg-m) का ऊष्मीय समतुल्य है।

समीकरण से यह देखा जा सकता है कि वायु प्रवाह की आंतरिक ऊर्जा उसके तापमान के सीधे आनुपातिक होती है।

स्थिति ऊर्जा एन हवा की कार्य करने की क्षमता है जब किसी दिए गए वायु द्रव्यमान के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र की स्थिति बदल जाती है जब यह एक निश्चित ऊंचाई तक बढ़ जाती है और बराबर होती है

जहाँ h ऊँचाई में परिवर्तन है, m।

वायु प्रवाह के एक प्रवाह में ऊंचाई के साथ वायु द्रव्यमान के गुरुत्वाकर्षण केंद्रों के पृथक्करण के छोटे छोटे मूल्यों को देखते हुए, वायुगतिकी में इस ऊर्जा की उपेक्षा की जाती है।

कुछ शर्तों के संबंध में सभी प्रकार की ऊर्जा को ध्यान में रखते हुए, बर्नौली के कानून को तैयार करना संभव है, जो हवा के प्रवाह और वेग के दबाव में स्थिर दबाव के बीच संबंध स्थापित करता है।

चर व्यास (1, 2, 3) के एक पाइप (चित्र 10) पर विचार करें जिसमें एक वायु प्रवाह चलता है। मैनोमीटर का उपयोग विचाराधीन अनुभागों में दबाव को मापने के लिए किया जाता है। दबाव गेज की रीडिंग का विश्लेषण करते हुए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि सबसे कम गतिशील दबाव खंड 3-3 के दबाव गेज द्वारा दिखाया गया है। इसका मतलब है कि जब पाइप संकरा होता है, तो वायु प्रवाह की गति बढ़ जाती है और दबाव कम हो जाता है।

चावल। दस

दबाव ड्रॉप का कारण यह है कि वायु प्रवाह कोई कार्य नहीं करता है (घर्षण को ध्यान में नहीं रखा जाता है) और इसलिए वायु प्रवाह की कुल ऊर्जा स्थिर रहती है। यदि हम विभिन्न वर्गों में वायु प्रवाह के तापमान, घनत्व और आयतन को स्थिर मानते हैं (T1=T2=T3; p1=p2=p3, V1=V2=V3), तो आंतरिक ऊर्जा की उपेक्षा की जा सकती है।

इसका मतलब यह है कि इस मामले में, वायु प्रवाह की गतिज ऊर्जा का संभावित ऊर्जा में संक्रमण और इसके विपरीत संभव है।

जब वायु प्रवाह की गति बढ़ जाती है, तो वेग सिर बढ़ जाता है और तदनुसार, इस वायु प्रवाह की गतिज ऊर्जा।

हम सूत्रों (1.11), (1.12), (1.13), (1.14), (1.15) से मूल्यों को सूत्र (1.10) में प्रतिस्थापित करते हैं, इस बात को ध्यान में रखते हुए कि हम आंतरिक ऊर्जा और स्थिति ऊर्जा की उपेक्षा करते हैं, समीकरण को बदलते हैं (1.10) ), हमने प्राप्त किया

हवा के प्रवाह के किसी भी खंड के लिए यह समीकरण इस प्रकार लिखा गया है:

इस प्रकार का समीकरण सबसे सरल गणितीय बर्नौली समीकरण है और यह दर्शाता है कि स्थिर वायु प्रवाह धारा के किसी भी खंड के लिए स्थिर और गतिशील दबावों का योग एक स्थिर मान है। इस मामले में संपीड़न को ध्यान में नहीं रखा जाता है। जब कंप्रेसिबिलिटी को ध्यान में रखा जाता है तो उचित सुधार किए जाते हैं।

बर्नौली के नियम की स्पष्टता के लिए आप एक प्रयोग कर सकते हैं। कागज की दो शीट लें, उन्हें थोड़ी दूरी पर एक दूसरे के समानांतर पकड़कर, उनके बीच की खाई में उड़ा दें।

चावल। ग्यारह

पत्ते करीब आ रहे हैं। उनके अभिसरण का कारण यह है कि चादरों के बाहरी हिस्से पर दबाव वायुमंडलीय होता है, और उनके बीच की खाई में, उच्च गति वाले वायुदाब की उपस्थिति के कारण, दबाव कम हो जाता है और वायुमंडलीय से कम हो जाता है। दबाव अंतर के प्रभाव में, कागज की चादरें अंदर की ओर झुक जाती हैं।

पवन सुरंग

पिंडों के चारों ओर गैस के प्रवाह के साथ होने वाली घटनाओं और प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए एक प्रायोगिक सेटअप को पवन सुरंग कहा जाता है। पवन सुरंगों के संचालन का सिद्धांत गैलीलियो की सापेक्षता के सिद्धांत पर आधारित है: एक स्थिर माध्यम में शरीर की गति के बजाय, एक स्थिर शरीर के चारों ओर एक गैस प्रवाह का अध्ययन किया जाता है। पवन सुरंगों में, वायुगतिकीय बल विमान पर अभिनय करते हैं और क्षण प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित होते हैं, इसकी सतह पर दबाव और तापमान वितरण का अध्ययन किया जाता है, शरीर के चारों ओर प्रवाह पैटर्न देखा जाता है, एयरोइलास्टिक का अध्ययन किया जाता है आदि।

मच संख्या एम की सीमा के आधार पर पवन सुरंगों को सबसोनिक (एम = 0.15-0.7), ट्रांसोनिक (एम = 0.7-13), सुपरसोनिक (एम = 1.3-5) और हाइपरसोनिक (एम = 5-25) में विभाजित किया गया है। ऑपरेशन के सिद्धांत के लिए - कंप्रेसर रूम (निरंतर संचालन) में, जिसमें हवा का प्रवाह एक विशेष कंप्रेसर द्वारा बनाया जाता है, और गुब्बारे वाले सर्किट के लेआउट के अनुसार - बंद और खुले वाले में।

कंप्रेसर पाइप में उच्च दक्षता होती है, उनका उपयोग करना आसान होता है, लेकिन उच्च गैस प्रवाह दर और उच्च शक्ति वाले अद्वितीय कंप्रेसर के निर्माण की आवश्यकता होती है। गुब्बारा पवन सुरंगें कंप्रेसर पवन सुरंगों की तुलना में कम किफायती होती हैं, क्योंकि गैस के गला घोंटने पर ऊर्जा का कुछ हिस्सा नष्ट हो जाता है। इसके अलावा, गुब्बारा पवन सुरंगों के संचालन की अवधि सिलेंडरों में गैस की आपूर्ति द्वारा सीमित होती है और विभिन्न पवन सुरंगों के लिए दसियों सेकंड से लेकर कई मिनट तक होती है।

गुब्बारा पवन सुरंगों का व्यापक वितरण इस तथ्य के कारण है कि वे डिजाइन में सरल हैं और गुब्बारों को भरने के लिए आवश्यक कंप्रेसर शक्ति अपेक्षाकृत कम है। बंद लूप वाली पवन सुरंगों में, कार्य क्षेत्र से गुजरने के बाद गैस प्रवाह में शेष गतिज ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा उपयोग किया जाता है, जिससे पवन सुरंग की दक्षता बढ़ जाती है। इस मामले में, हालांकि, स्थापना के समग्र आयामों को बढ़ाना आवश्यक है।

सबसोनिक पवन सुरंगों में, सबसोनिक हेलीकॉप्टरों की वायुगतिकीय विशेषताओं के साथ-साथ टेकऑफ़ और लैंडिंग मोड में सुपरसोनिक विमान की विशेषताओं का अध्ययन किया जाता है। इसके अलावा, उनका उपयोग कारों और अन्य जमीनी वाहनों, इमारतों, स्मारकों, पुलों और अन्य वस्तुओं के आसपास के प्रवाह का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। चित्र एक बंद-लूप सबसोनिक पवन सुरंग का आरेख दिखाता है।

चावल। 12

1 - हनीकॉम्ब 2 - ग्रिड 3 - प्रीचैम्बर 4 - कन्फ्यूज़र 5 - फ्लो डायरेक्शन 6 - मॉडल 7 के साथ वर्किंग पार्ट - डिफ्यूज़र, 8 - रोटरी ब्लेड के साथ घुटना, 9 - कंप्रेसर 10 - एयर कूलर

चावल। तेरह

1 - मधुकोश 2 - स्क्रीन 3 - प्रीचैम्बर 4 कन्फ्यूज़र 5 मॉडल के साथ छिद्रित कार्य भाग 6 इजेक्टर 7 डिफ्यूज़र 8 एल्बो गाइड वेन्स के साथ 9 एयर आउटलेट 10 - सिलेंडर से हवा की आपूर्ति

चावल। चौदह

1 - संपीड़ित हवा सिलेंडर 2 - पाइपलाइन 3 - नियंत्रण गला घोंटना 4 - समतल ग्रिड 5 - मधुकोश 6 - विक्षोभ ग्रिड 7 - प्रीचैम्बर 8 - भ्रमित करने वाला 9 - सुपरसोनिक नोजल 10 - मॉडल 11 के साथ काम करने वाला हिस्सा - सुपरसोनिक डिफ्यूज़र 12 - सबसोनिक डिफ्यूज़र 13 - रिलीज़ वातावरण में

चावल। पंद्रह

1 - उच्च दबाव वाला सिलेंडर 2 - पाइपलाइन 3 - नियंत्रण थ्रॉटल 4 - हीटर 5 - छत्ते और ग्रिड के साथ प्रीचैम्बर 6 - हाइपरसोनिक एक्सिसिमेट्रिक नोजल 7 - मॉडल 8 के साथ काम करने वाला हिस्सा - हाइपरसोनिक एक्सिसिमेट्रिक डिफ्यूज़र 9 - एयर कूलर 10 - प्रवाह दिशा 11 - हवा इजेक्टर में आपूर्ति 12 - इजेक्टर 13 - शटर 14 - वैक्यूम वेसल 15 - सबसोनिक डिफ्यूज़र

अनुभाग का उपयोग करना बहुत आसान है। प्रस्तावित क्षेत्र में, बस वांछित शब्द दर्ज करें, और हम आपको इसके अर्थों की एक सूची देंगे। मैं यह नोट करना चाहूंगा कि हमारी साइट विभिन्न स्रोतों से डेटा प्रदान करती है - विश्वकोश, व्याख्यात्मक, शब्द-निर्माण शब्दकोश। यहां आप अपने द्वारा दर्ज किए गए शब्द के उपयोग के उदाहरणों से भी परिचित हो सकते हैं।

"लामिना का प्रवाह" का क्या अर्थ है?

विश्वकोश शब्दकोश, 1998

लामिना का प्रवाह

लैमिनर फ्लो (लैटिन लैमिना से - प्लेट, स्ट्रिप) एक प्रवाह जिसमें एक तरल (या गैस) बिना मिश्रण के परतों में चलता है। एक लामिना के प्रवाह का अस्तित्व एक निश्चित, तथाकथित तक ही संभव है। क्रिटिकल, रेनॉल्ड्स नंबर Recr। महत्वपूर्ण मूल्य से अधिक पर, लामिना का प्रवाह अशांत हो जाता है।

लामिना का प्रवाह

(अक्षांश से। लैमिना ≈ प्लेट), एक तरल या गैस का एक क्रमबद्ध प्रवाह, जिसमें तरल (गैस) प्रवाह की दिशा के समानांतर परतों में चलता है ( चावल।) एल टी या तो बहुत चिपचिपे तरल पदार्थों में, या पर्याप्त रूप से कम वेग पर होने वाले प्रवाह के साथ-साथ छोटे आयामों के निकायों के आसपास तरल के धीमे प्रवाह के मामले में देखे जाते हैं। विशेष रूप से, एल. टी. संकीर्ण (केशिका) ट्यूबों में, बियरिंग्स में स्नेहक परत में, एक पतली सीमा परत में होता है, जो निकायों की सतह के पास बनता है जब उनके चारों ओर एक तरल या गैस बहती है, आदि। किसी दिए गए द्रव की गति की गति में वृद्धि, एल टी किसी बिंदु पर एक अव्यवस्थित अशांत प्रवाह में जा सकता है। इस मामले में, आंदोलन के प्रतिरोध का बल तेजी से बदलता है। द्रव प्रवाह शासन तथाकथित द्वारा विशेषता है। रेनॉल्ड्स नंबर रे। जब Re का मान एक निश्चित क्रांतिक संख्या Rekp से कम होता है, तो एक L. t. द्रव होता है; यदि Re> Rekp, प्रवाह व्यवस्था अशांत हो सकती है। Recr का मान विचाराधीन प्रवाह के प्रकार पर निर्भर करता है। इस प्रकार, गोल पाइप में प्रवाह के लिए, Recr »2200 (यदि विशेषता वेग क्रॉस सेक्शन पर औसत वेग है, और विशेषता आयाम पाइप का व्यास है)। इसलिए, रेकपो के लिए< 2200 течение жидкости в трубе будет Л. т. Расход жидкости при Л. т. в трубе определяется Пуазёйля законом.

जब द्रव कण एक दूसरे के प्रक्षेप पथ को पार किए बिना गति करते हैं, और वेग वेक्टर प्रक्षेपवक्र के स्पर्शरेखा बन जाता है, तो ऐसे प्रवाह को निर्देशित कहा जाता है। जब ऐसा होता है, तरल की परतें, एक नियम के रूप में, एक दूसरे के सापेक्ष स्लाइड करती हैं। इस तरह के प्रवाह को लामिना का प्रवाह कहा जाता है। इसके अस्तित्व के लिए एक महत्वपूर्ण शर्त कणों की अपेक्षाकृत छोटी गति है।

लैमिनार प्रवाह में, एक स्थिर सतह के संपर्क में आने वाली परत का वेग शून्य होता है। सतह के लंबवत दिशा में, परतों की गति धीरे-धीरे बढ़ जाती है। इसके अलावा, द्रव के दबाव, घनत्व और अन्य गतिशील गुण प्रवाह के अंदर अंतरिक्ष में हर बिंदु पर अपरिवर्तित रहते हैं।

रेनॉल्ड्स संख्या द्रव प्रवाह की प्रकृति का एक मात्रात्मक संकेतक है। जब यह छोटा होता है (1000 से कम), प्रवाह लामिना होता है। इस मामले में, बातचीत जड़ता के बल के माध्यम से होती है। 1000 और 2000 के बीच के मूल्यों पर, प्रवाह न तो अशांत है और न ही लामिना। दूसरे शब्दों में, एक प्रकार के आंदोलन से दूसरे में संक्रमण होता है। रेनॉल्ड्स संख्या एक आयामहीन मात्रा है।

अशांत प्रवाह क्या है?

जब किसी धारा में द्रव के गुण समय के साथ तेजी से बदलते हैं, तो इसे अशांत कहा जाता है। गति, दबाव, घनत्व और अन्य संकेतक, एक ही समय में, पूरी तरह से यादृच्छिक मान लेते हैं।

परिमित लंबाई की एक समान बेलनाकार ट्यूब में गतिमान एक तरल पदार्थ, जिसे पॉइस्यूइल भी कहा जाता है, जब रेनॉल्ड्स संख्या एक महत्वपूर्ण मान (लगभग 2000) तक पहुंच जाती है, तो अशांत हो जाएगा। हालांकि, रेनॉल्ड्स संख्या 10,000 से अधिक होने पर प्रवाह स्पष्ट रूप से अशांत नहीं हो सकता है।

अशांत प्रवाह विशेषताओं, प्रसार और एडी की यादृच्छिक प्रकृति की विशेषता है। उनका अध्ययन करने का एकमात्र तरीका प्रयोग है।

लामिना और अशांत प्रवाह में क्या अंतर है?

एक लामिना के प्रवाह में, प्रवाह कम रेनॉल्ड्स संख्या के साथ कम वेग पर होता है, और यह उच्च वेग और उच्च रेनॉल्ड्स संख्या में अशांत हो जाता है।

एक लामिना के प्रवाह में, द्रव पैरामीटर अनुमानित हैं और व्यावहारिक रूप से नहीं बदलते हैं। इस मामले में, परतों की आवाजाही और उनके मिश्रण में कोई गड़बड़ी नहीं है। अशांत प्रवाह में, प्रवाह पैटर्न अव्यवस्थित होता है। भंवर, भँवर और क्रॉस धाराएं हैं।

एक लामिना प्रवाह के अंदर, अंतरिक्ष में किसी भी बिंदु पर द्रव के गुण समय के साथ समान रहते हैं। अशांत प्रवाह के मामले में, वे स्टोकेस्टिक हैं।