लामिनार प्रवाह बनाम अशांत प्रवाह
फ्लुइड डायनेमिक्स शास्त्रीय भौतिकी का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, और अनुप्रयोग सिंचाई से मानव शरीर क्रिया विज्ञान तक चलते हैं। एयरोस्पेस, समुद्री, सिंचाई, हाइड्रोलिक और कई अन्य विषयों के क्षेत्र में इसका महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग योगदान है।
तरल प्रवाह एक राज्य से दूसरे राज्य में भिन्न होता है, और विश्लेषण में आसानी के लिए, प्रवाह को विभिन्न शासनों में वर्गीकृत किया जाता है जहां द्रव गुण जैसे वेग, दबाव, घनत्व और चिपचिपाहट प्रत्येक शासन की विशेषता होती है। अशांत और लामिना का प्रवाह प्रवाह व्यवस्था के दो मुख्य वर्ग हैं।
लामिनार प्रवाह क्या है?
जब द्रव के कण एक दूसरे के पथों को काटे बिना प्रवाहित होते हैं और कण का वेग हमेशा कण के पथ के स्पर्शरेखा होता है, तो प्रवाह को धाराप्रवाह कहा जाता है। जब सुव्यवस्थित प्रवाह होता है, द्रव कणों की परतें दूसरों की गति को बाधित किए बिना आसन्न कण पर स्लाइड करती हैं, और यह द्रव प्रवाह की परतों या लैमिनास में होता है। इस तरह के प्रवाह को लैमिनार प्रवाह के रूप में जाना जाता है। लामिना का प्रवाह या स्ट्रीमलाइन प्रवाह तब होता है जब द्रव का वेग अपेक्षाकृत कम होता है।
लामिनार प्रवाह में, एक स्थिर सतह के संपर्क में परत का वेग शून्य होता है और, सतह के लंबवत दिशा में, परतों का वेग बढ़ जाता है। इसके अलावा, वेग, दबाव, घनत्व और अन्य द्रव गतिशील गुण प्रवाह के स्थान में हर बिंदु पर अपरिवर्तित रहते हैं।
रेनॉल्ड्स संख्या एक संकेत है कि एक तरल पदार्थ लामिना के प्रवाह से कितना अच्छा गुजर सकता है। जब रेनॉल्ड्स संख्या कम होती है, तो प्रवाह लामिना होता है, और चिपचिपा बल परतों के बीच बातचीत का प्रमुख रूप होता है।जब रेनॉल्ड्स संख्या अधिक होती है, तो प्रवाह अशांत हो जाता है, और जड़त्वीय बल परतों के बीच परस्पर क्रिया का प्रमुख रूप होते हैं।
अशांत प्रवाह क्या है?
जब प्रवाह में द्रव गुण समय के साथ तेजी से बदलते हैं, अर्थात जब वेग, दबाव, घनत्व और अन्य प्रवाह गुणों में परिवर्तन यादृच्छिक और मनमाना परिवर्तन दिखाते हैं, तो प्रवाह को अशांत प्रवाह के रूप में जाना जाता है।
एक समान बेलनाकार पाइप के भीतर तरल प्रवाह एक परिमित लंबाई के साथ, जिसे पॉइज़्यूइल प्रवाह के रूप में भी जाना जाता है, प्रवाह में अशांति होगी जब रेनॉल्ड्स संख्या महत्वपूर्ण संख्या 2040 तक पहुंच जाती है। हालांकि, आम तौर पर, प्रवाह स्पष्ट रूप से नहीं हो सकता है रेनॉल्ड्स की संख्या 10000 से अधिक होने पर अशांत रहें।
एक अशांत प्रवाह की विशेषता इसकी यादृच्छिक प्रकृति, विवर्तनशीलता और भंवर है। प्रवाह में एडी, क्रॉस धाराएं और भंवर होते हैं।
लामिनार और अशांत प्रवाह में क्या अंतर है?
• लामिना के प्रवाह में, प्रवाह कम वेग और कम रेनॉल्ड्स संख्या पर होता है, जबकि अशांति प्रवाह उच्च वेग और उच्च रेनॉल्ड्स संख्या पर होता है।
• लैमिनार प्रवाह में, द्रव रेखाओं का पथ नियमित और सुव्यवस्थित होता है जहाँ द्रव पथों में कोई पार्श्व विक्षोभ नहीं होता है और द्रव परतों में प्रवाहित होता है। अशांत प्रवाह में, प्रवाह पैटर्न अनियमित और अराजक होता है, जहां भंवर, एडी और क्रॉस धाराएं होती हैं।
• लामिना के प्रवाह में, अंतरिक्ष में एक बिंदु पर द्रव गुण समय के साथ स्थिर रहते हैं, जबकि अशांत प्रवाह में, एक बिंदु पर द्रव गुण स्टोकेस्टिक होते हैं।
