තරල චලිතයේ මූලික සංකල්පය - තරල ගතිකයේ මූලධර්ම මොනවාද?

හැදින්වීම

විවේකයේදී තරල මගින් ක්‍රියාත්මක වන බලවේග සඳහා නිශ්චිත ගණිතමය තත්වයන් පහසුවෙන් ලබා ගත හැකි බව පෙර පරිච්ඡේදයේ පෙන්වා ඇත.මක්නිසාද යත් ජල ස්ථිතිකයේ සරල පීඩන බලවේග පමණක් සම්බන්ධ වන බැවිනි.චලනය වන තරලයක් සලකා බලන විට, එකවර විශ්ලේෂණය කිරීමේ ගැටලුව වඩාත් අපහසු වේ.අංශු ප්‍රවේගයේ විශාලත්වය සහ දිශාව සැලකිල්ලට ගත යුතු පමණක් නොව, චලනය වන තරල අංශු අතර සහ අඩංගු මායිම් අතර කැපුමක් හෝ ඝර්ෂණ ආතතියක් ඇති කරන දුස්ස්රාවීතාවයේ සංකීර්ණ බලපෑම ද ඇත.ද්‍රව ශරීරයේ විවිධ මූලද්‍රව්‍ය අතර ඇති විය හැකි සාපේක්ෂ චලිතය ප්‍රවාහ තත්ව අනුව පීඩනය සහ කැපුම් ආතතිය එක් ලක්ෂයක සිට තවත් ස්ථානයකට සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් වීමට හේතු වේ.ප්‍රවාහ සංසිද්ධිය හා බැඳුනු සංකීර්ණතා හේතුවෙන් නිශ්චිත ගණිතමය විශ්ලේෂණයක් කළ හැක්කේ ස්වල්ප දෙනෙකුට පමණක් වන අතර ඉංජිනේරුමය දෘෂ්ටි කෝණයෙන් සමහරක් ප්‍රායෝගික නොවන අවස්ථා වේ. එබැවින් ප්‍රවාහ ගැටලු අත්හදා බැලීමෙන් හෝ සෑදීමෙන් විසඳා ගත යුතුය. න්‍යායික විසඳුමක් ලබා ගැනීමට ප්‍රමාණවත් ඇතැම් සරල උපකල්පන.යාන්ත්‍ර විද්‍යාවේ මූලික නීති සෑම විටම වලංගු වන අතර වැදගත් අවස්ථා කිහිපයකදී අර්ධ වශයෙන් න්‍යායික ක්‍රම අනුගමනය කිරීමට හැකි වන බැවින්, ප්‍රවේශ දෙක අන්‍යෝන්‍ය වශයෙන් බැහැර නොවේ.එසේම සරල කළ විශ්ලේෂණයකින් ප්‍රතිඵලයක් ලෙස සත්‍ය තත්ත්වයන්ගෙන් අපගමනය වීමේ ප්‍රමාණය පර්යේෂණාත්මකව තහවුරු කර ගැනීම වැදගත් වේ.

වඩාත් සුලභ සරල උපකල්පනය නම් තරලය පරිපූර්ණ හෝ පරිපූර්ණ වන අතර එමඟින් සංකීර්ණ දුස්ස්රාවී බලපෑම් ඉවත් කරයි.Stokes, Rayleigh, Rankine, Kelvin සහ Lamb වැනි කීර්තිමත් විද්වතුන්ගේ අවධානයට ලක් වූ ව්‍යවහාරික ගණිතයේ ශාඛාවක් වන සම්භාව්‍ය ජලවිදුලි විද්‍යාවේ පදනම මෙයයි.සම්භාව්‍ය න්‍යාය තුළ බරපතල ආවේනික සීමාවන් ඇත, නමුත් ජලයට සාපේක්ෂව අඩු දුස්ස්රාවිතතාවයක් ඇති බැවින්, එය බොහෝ අවස්ථාවන්හිදී සැබෑ තරලයක් ලෙස හැසිරේ.මෙම හේතුව නිසා, ද්රව චලිතයේ ලක්ෂණ අධ්යයනය කිරීම සඳහා සම්භාව්ය ජලවිදුලි විද්යාව වඩාත් වටිනා පසුබිමක් ලෙස සැලකිය හැකිය.වත්මන් පරිච්ඡේදය තරල චලිතයේ මූලික ගතිකත්වය ගැන සැලකිලිමත් වන අතර සිවිල් ඉංජිනේරු ද්‍රව්‍ය විද්‍යාවේ ඇති වඩාත් විශේෂිත ගැටළු සමඟ කටයුතු කරන අනුප්‍රාප්තික පරිච්ඡේද සඳහා මූලික හැඳින්වීමක් ලෙස සේවය කරයි.තරල චලිතයේ වැදගත් මූලික සමීකරණ තුන, එනම් අඛණ්ඩතාව, බර්නූලි සහ ගම්‍යතා සමීකරණ ව්‍යුත්පන්න කර ඇති අතර ඒවායේ වැදගත්කම පැහැදිලි කෙරේ.පසුව, සම්භාව්‍ය සිද්ධාන්තයේ සීමාවන් සලකා බලනු ලබන අතර සැබෑ තරලයක හැසිරීම විස්තර කෙරේ.සම්පීඩිත නොහැකි තරලයක් පුරාවට උපකල්පනය කෙරේ.

ප්රවාහ වර්ග

විවිධ වර්ගයේ තරල චලිතය පහත පරිදි වර්ග කළ හැක:

1.කැළඹිලි සහ ලැමිනර්

2.භ්‍රමණ සහ ප්‍රකෝපකාරී

3.ස්ථාවර සහ අස්ථිර

4.ඒකාකාර සහ නිල ඇඳුම් නොවන.

ගිල්විය හැකි අපද්රව්ය පොම්පය

MVS ශ්‍රේණියේ අක්ෂීය-ප්‍රවාහ පොම්ප AVS ශ්‍රේණි මිශ්‍ර ප්‍රවාහ පොම්ප (සිරස් අක්ෂීය ප්‍රවාහ සහ මිශ්‍ර ප්‍රවාහ ගිල්විය හැකි අපද්‍රව්‍ය පොම්පය) යනු විදේශීය නවීන තාක්‍ෂණය උපයෝගී කර ගනිමින් සාර්ථකව නිර්මාණය කරන ලද නවීන නිෂ්පාදන වේ.නව පොම්පවල ධාරිතාව පැරණි ඒවාට වඩා 20% විශාලයි.කාර්යක්ෂමතාවය පැරණි ඒවාට වඩා 3~5% වැඩිය.

asd (1)

කැළඹිලි සහ ලැමිනර් ප්රවාහය.

මෙම නියමයන් ප්රවාහයේ භෞතික ස්වභාවය විස්තර කරයි.

කැළඹිලි සහිත ප්‍රවාහයේ දී, ද්‍රව අංශුවල ප්‍රගතිය අක්‍රමවත් වන අතර පෙනෙන පරිදි අහඹු ලෙස පිහිටුම් හුවමාරුවක් සිදු වේ. තනි අංශු උච්චාවචනය වන ට්‍රාන්ස් වලට යටත් වේ.චලිතය සෘජුකෝණාස්‍රය වෙනුවට සුළි සහ පව්කාර වන පරිදි පද ප්‍රවේග.යම් ස්ථානයක සායම් එන්නත් කළහොත් එය ගලා යන ධාරාව පුරා වේගයෙන් විසරණය වේ.නලයක කැළඹිලි සහිත ප්‍රවාහයකදී, උදාහරණයක් ලෙස, කොටසක ප්‍රවේගය ක්ෂණිකව පටිගත කිරීම රූප සටහන 1(a) හි පෙන්වා ඇති පරිදි ආසන්න ව්‍යාප්තියක් හෙළි කරයි.සාමාන්‍ය මිනුම් උපකරණ මගින් සටහන් කළ හැකි ස්ථායී ප්‍රවේගය තිත් සහිත දළ සටහනක දක්වා ඇති අතර, කැළඹිලි සහිත ප්‍රවාහය තාවකාලික ස්ථාවර මධ්‍යන්‍යයක් මත අධිස්ථාපනය කරන ලද අස්ථායී උච්චාවචන ප්‍රවේගයකින් සංලක්ෂිත වන බව පෙනේ.

asd (2)

Fig.1(a) කැළඹිලි සහිත ප්රවාහය

asd (3)

Fig.1(b) Laminar ප්රවාහය

ලැමිනර් ප්‍රවාහයේ දී සියලුම ද්‍රව අංශු සමාන්තර මාර්ග ඔස්සේ ගමන් කරන අතර ප්‍රවේගයේ තීර්යක් සංරචකයක් නොමැත.ක්‍රමවත් ප්‍රගමනය යනු සෑම අංශුවක්ම ඊට පෙර ඇති අංශුවේ ගමන් මග කිසිදු අපගමනයකින් තොරව හරියටම අනුගමනය කරයි.මෙලෙස සායම්වල තුනී සූත්‍රිකාවක් විසරණයකින් තොරව එලෙසම පවතිනු ඇත.කැළඹිලි සහිත ප්‍රවාහයට වඩා ලැමිනර් ප්‍රවාහයේ (Fig.1b) විශාල තීර්යක් ප්‍රවේග අනුක්‍රමයක් ඇත. නිදසුනක් ලෙස, නලයක් සඳහා මධ්‍යන්‍ය ප්‍රවේගය V සහ උපරිම ප්‍රවේගය V උපරිම අනුපාතය කැළඹිලි සහිත ප්‍රවාහය සමඟ 0,5 සහ 0 වේ. ,05 ලැමිනර් ප්රවාහය සමඟ.

ලැමිනර් ප්‍රවාහය අඩු ප්‍රවේග සහ දුස්ස්රාවී මන්දගාමී තරල සමඟ සම්බන්ධ වේ. නල මාර්ගයේ සහ විවෘත නාලිකා හයිඩ්‍රොලික්ස් වලදී, ඝන මායිමකට ආසන්නයේ තුනී ලැමිනර් තට්ටුවක් පවතින නමුත්, කැළඹිලි සහිත ප්‍රවාහය සහතික කිරීමට ප්‍රවේග සෑම විටම ප්‍රමාණවත් තරම් ඉහළ වේ.ලැමිනර් ප්‍රවාහයේ නියමයන් සම්පුර්ණයෙන් වටහාගෙන ඇති අතර සරල මායිම් තත්වයන් සඳහා ප්‍රවේග ව්‍යාප්තිය ගණිතමය වශයෙන් විශ්ලේෂණය කළ හැක.එහි අක්‍රමවත් ස්පන්දන ස්වභාවය හේතුවෙන්, කැළඹිලි සහිත ප්‍රවාහය දැඩි ගණිතමය ප්‍රතිකාරවලට බාධා කර ඇති අතර, ප්‍රායෝගික ගැටළු විසඳීම සඳහා, බොහෝ දුරට ආනුභවික හෝ අර්ධ ආනුභවික සම්බන්ධතා මත විශ්වාසය තැබීම අවශ්‍ය වේ.

asd (4)

සිරස් ටර්බයින් ගිනි පොම්පය

මාදිලි අංකය: XBC-VTP

XBC-VTP ශ්‍රේණියේ සිරස් දිගු පතුවළ ගිනි නිවන පොම්ප යනු නවතම ජාතික සම්මත GB6245-2006 ට අනුකූලව නිෂ්පාදනය කරන ලද තනි අදියර, බහු-අදියර විසරණ පොම්ප මාලාවකි.අපි එක්සත් ජනපද ගිනි ආරක්ෂණ සංගමයේ ප්‍රමිතියට අනුව සැලසුම වැඩිදියුණු කළෙමු.එය ප්‍රධාන වශයෙන් ඛනිජ රසායනික, ස්වාභාවික වායු, බලාගාරය, කපු රෙදිපිළි, වාප්පු, ගුවන් සේවා, ගබඩා, උස් ගොඩනැගිලි සහ වෙනත් කර්මාන්තවල ගිනි ජල සැපයුම සඳහා යොදා ගනී.එය නැව්, මුහුදු ටැංකිය, ගිනි නැව් සහ වෙනත් සැපයුම් අවස්ථා සඳහාද අදාළ විය හැකිය.

භ්රමණ සහ අවිනිශ්චිත ප්රවාහය.

සෑම ද්‍රව අංශුවකටම එහි ස්කන්ධ කේන්ද්‍රය වටා කෝණික ප්‍රවේගයක් තිබේ නම් ප්‍රවාහය භ්‍රමණ යැයි කියනු ලැබේ.

රූප සටහන 2a මඟින් සෘජු මායිමකින් එහාට යන කැළඹිලි සහිත ප්‍රවාහයට සම්බන්ධ සාමාන්‍ය ප්‍රවේග ව්‍යාප්තියක් පෙන්වයි.ඒකාකාර නොවන ප්‍රවේග ව්‍යාප්තිය හේතුවෙන්, එහි අක්ෂ දෙක මුලින් ලම්බකව ඇති අංශුවක් කුඩා භ්‍රමණයකින් විරූපණයට ලක් වේ.රූපය 2a හි, චක්‍රලේඛයක ගලා යයි.

ප්‍රවේගය අරයට සෘජුව සමානුපාතික වන අතර මාර්ගය නිරූපණය කෙරේ.අංශුවේ අක්ෂ දෙක එකම දිශාවට භ්‍රමණය වන අතර එමඟින් ප්‍රවාහය නැවත භ්‍රමණය වේ.

asd (5)

Fig.2(a) භ්රමණ ප්රවාහය

ප්‍රවාහය ප්‍රබෝධමත් වීමට නම්, සෘජු මායිමට යාබද ප්‍රවේග ව්‍යාප්තිය ඒකාකාර විය යුතුය (Fig.2b).වෘත්තාකාර මාර්ගයක ගලා යාමේදී, ප්‍රවේගය අරයට ප්‍රතිලෝමව සමානුපාතික වන්නේ නම් පමණක් ප්‍රබෝධමත් ප්‍රවාහය අදාළ වන බව පෙන්විය හැක.රූප සටහන 3 හි මුලින්ම බැලූ බැල්මට මෙය දෝෂ සහිත බව පෙනේ, නමුත් සමීපව පරීක්ෂා කිරීමේදී හෙළි වන්නේ අක්ෂ දෙක ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවලට භ්‍රමණය වන අතර එමඟින් ආරම්භක තත්වයේ සිට නොවෙනස්ව පවතින අක්ෂවල සාමාන්‍ය දිශානතියක් ඇති කරන වන්දි බලපෑමක් ඇති වන බවයි.

asd (6)

Fig.2(b) Irrotational ප්රවාහය

සියලුම තරලවල දුස්ස්රාවීතාවය ඇති නිසා, සැබෑ තරලයක අඩු අගය කිසිවිටෙකත් ප්‍රබෝධමත් නොවන අතර ලැමිනර් ප්‍රවාහය ඇත්ත වශයෙන්ම ඉතා භ්‍රමණ වේ.මේ අනුව අවිනිශ්චිත ප්‍රවාහය යනු ශාස්ත්‍රීය උනන්දුවක් දක්වන උපකල්පිත තත්වයකි - බොහෝ කැලඹිලි සහිත ප්‍රවාහයන්හි භ්‍රමණ ලක්ෂණ නොසලකා හැරිය හැකි තරම් නොවැදගත් නිසා පමණක් නොවේ.මෙය පහසු වන්නේ කලින් සඳහන් කළ සම්භාව්‍ය ජල ගතික විද්‍යාවේ ගණිතමය සංකල්ප මගින් ප්‍රබෝධමත් ප්‍රවාහය විශ්ලේෂණය කළ හැකි බැවිනි.

කේන්ද්රාපසාරී මුහුදු ජල ගමනාන්ත පොම්පය

ආදර්ශ අංකය: ASN ASNV

ආදර්ශ ASN සහ ASNV පොම්ප යනු තනි-අදියර ද්විත්ව චූෂණ බෙදීම් පරිමාවේ කේන්ද්‍රාපසාරී ආවරණ කේන්ද්‍රාපසාරී පොම්ප වන අතර ජල වැඩ, වායුසමීකරණ සංසරණය, ගොඩනැගිලි, වාරිමාර්ග, ජලාපවහන පොම්ප ස්ථානය, විදුලි බලාගාරය, කාර්මික ජල සැපයුම් පද්ධතිය, ගිනි නිවීම සඳහා භාවිතා කරන හෝ දියර ප්‍රවාහනය වේ. පද්ධතිය, නැව, ගොඩනැගිල්ල සහ යනාදිය.

asd (7)

ස්ථාවර සහ අස්ථායී ප්රවාහය.

ඕනෑම අවස්ථාවක තත්වයන් කාලයට සාපේක්ෂව නියත වන විට ගලායාම ස්ථාවර යැයි කියනු ලැබේ.මෙම නිර්වචනය පිළිබඳ දැඩි අර්ථකථනයක් කැළඹිලි සහිත ප්රවාහය කිසි විටෙක සත්ය වශයෙන්ම ස්ථාවර නොවන බවට නිගමනයකට එළඹෙනු ඇත.කෙසේ වෙතත්, වර්තමාන අරමුණ සඳහා සාමාන්‍ය ද්‍රව චලිතය නිර්ණායකය ලෙස සැලකීම පහසු වන අතර කැළඹීම හා සම්බන්ධ අක්‍රමික උච්චාවචනයන් ද්විතියික බලපෑමක් පමණක් ලෙස සැලකේ.ස්ථාවර ප්රවාහයේ පැහැදිලි උදාහරණයක් වන්නේ වාහකයේ හෝ විවෘත නාලිකාවක නියත විසර්ජනයකි.

කාලානුරූපව තත්වයන් වෙනස් වන විට ප්‍රවාහය අස්ථායී වන බව නිගමනය කරයි.අස්ථායී ප්රවාහයේ උදාහරණයක් වන්නේ නාලිකාවක හෝ විවෘත නාලිකාවක වෙනස් වන විසර්ජනයකි;මෙය සාමාන්‍යයෙන් සංක්‍රාන්ති සංසිද්ධියක් වන අතර එය අනුක්‍රමිකව හෝ ඉන් පසුව ස්ථීර විසර්ජනයක් වේ.වෙනත් හුරුපුරුදු

වඩා ආවර්තිතා ස්වභාවයේ උදාහරණ වන්නේ තරංග චලිතය සහ උදම් ප්‍රවාහයේ විශාල ජල කඳන් චක්‍රීය චලනයයි.

හයිඩ්‍රොලික් ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ බොහෝ ප්‍රායෝගික ගැටලු ස්ථාවර ප්‍රවාහය සම්බන්ධයෙනි.මෙය වාසනාවන්තයි, මන්ද අස්ථායී ප්‍රවාහයේ කාල විචල්‍යය විශ්ලේෂණය සැලකිය යුතු ලෙස සංකීර්ණ කරයි.ඒ අනුව, මෙම පරිච්ඡේදයේ දී, අස්ථායී ප්රවාහය සලකා බැලීම සාපේක්ෂව සරල අවස්ථා කිහිපයකට සීමා වනු ඇත.කෙසේ වෙතත්, සාපේක්ෂ චලිතයේ මූලධර්මය මගින් අස්ථායී ප්රවාහයේ පොදු අවස්ථා කිහිපයක් ස්ථාවර තත්ත්වයට අඩු කළ හැකි බව මතක තබා ගැනීම වැදගත්ය.

මේ අනුව, නිශ්චල ජලය හරහා යාත්‍රාවක් ගමන් කිරීම සම්බන්ධ ගැටලුවක් නැවත ප්‍රකාශ කළ හැකි අතර එමඟින් යාත්‍රාව නිශ්චල වන අතර ජලය චලනය වේ;තරල හැසිරීම් වල සමානත්වය සඳහා එකම නිර්ණායකය සාපේක්ෂ ප්රවේගය සමාන විය යුතුය.නැවතත්, ගැඹුරු ජලයේ තරංග චලිතය දක්වා අඩු විය හැක

නිරීක්ෂකයෙකු තරංග සමඟ එකම ප්‍රවේගයකින් ගමන් කරයි යැයි උපකල්පනය කිරීමෙන් ස්ථාවර තත්ත්වය.

asd (8)

සිරස් ටර්බයින් පොම්පය

ඩීසල් එන්ජිම සිරස් ටර්බයින් බහුඅදියර කේන්ද්‍රාපසාරී පේළිගත පතුවළ ජල ජලාපවහන පොම්පය මෙම ආකාරයේ සිරස් ජලාපවහන පොම්පය ප්‍රධාන වශයෙන් භාවිතා කරනුයේ විඛාදනයකින් තොරව, උෂ්ණත්වය 60 °C ට අඩු, අත්හිටුවන ලද ඝන ද්‍රව්‍ය (තන්තු, ග්‍රිට්ස් ඇතුළුව නොවේ) 150 mg/L ට ​​අඩු අන්තර්ගතයක් පොම්ප කිරීම සඳහා ය. අපජලය හෝ අපජලය.VTP වර්ගයේ සිරස් ජලාපවහන පොම්පය VTP වර්ගයේ සිරස් ජල පොම්ප වල වන අතර, වැඩි වීම සහ කරපටි පදනම මත, නල තෙල් ලිහිසි කිරීම ජලය වේ.60 °Cට වඩා අඩු උෂ්ණත්වය දුම් පානය කළ හැකිය, යම් ඝන ධාන්ය (ඉවතලන යකඩ සහ සිහින් වැලි, ගල් අඟුරු, ආදිය) අපජල හෝ අපද්රව්ය ජලය අඩංගු කිරීමට යැවිය හැක.

ඒකාකාර සහ ඒකාකාර නොවන ප්රවාහය.

ප්‍රවාහයේ ගමන් මාර්ගය ඔස්සේ එක් ලක්ෂ්‍යයක සිට තවත් ස්ථානයකට ප්‍රවේග දෛශිකයේ විශාලත්වය සහ දිශාවෙහි වෙනසක් නොමැති විට ප්‍රවාහය ඒකාකාර යැයි කියනු ලැබේ.මෙම නිර්වචනයට අනුකූල වීම සඳහා, සෑම හරස්කඩකදීම ප්රවාහ ප්රදේශය සහ ප්රවේගය යන දෙකම සමාන විය යුතුය.ප්‍රවේග දෛශිකය පිහිටීම අනුව වෙනස් වන විට ඒකාකාර නොවන ප්‍රවාහයක් සිදු වේ, සාමාන්‍ය උදාහරණයක් වන්නේ අභිසාරී හෝ අපසරනය වන මායිම් අතර ප්‍රවාහයයි.

මෙම විකල්ප ප්‍රවාහ තත්ත්වයන් දෙකම විවෘත නාලිකා හයිඩ්‍රොලික්ස් හි පොදු වේ, දැඩි ලෙස කථා කළද, ඒකාකාරී ප්‍රවාහය සෑම විටම අසමමිතිකව ළඟා වන බැවින්, එය ආසන්න වශයෙන් පමණක් වන සහ කිසි විටෙකත් අත්කර නොගත් පරමාදර්ශී තත්වයකි.කොන්දේසි කාලයට වඩා අවකාශයට සම්බන්ධ වන අතර එබැවින් සංවෘත ප්‍රවාහයේ (උදා. පීඩනය යටතේ ඇති පයිප්ප) ඒවා ප්‍රවාහයේ ස්ථායී හෝ අස්ථායී ස්වභාවයෙන් තරමක් ස්වාධීන වන බව සටහන් කළ යුතුය.


පසු කාලය: මාර්තු-29-2024