लेख में हम "क्या प्रवाह दर स्थिर है" के विषय की जांच करेंगे, इस पर ध्यान देने के साथ कि यह पाइपिंग सिस्टम में कैसे काम करता है। नीचे हम संबंधित तथ्यों पर भी चर्चा कर रहे हैं "प्रवाह दर स्थिर है।"
हाँ, प्रवाह दर केवल कुछ निश्चित मानक शर्तों के तहत स्थिर है। एक खुली प्रणाली में तरल पदार्थ या गैस प्रणाली की गति में एक स्थान से दूसरे स्थान पर पाइप या चैनल के लिए मानक तापमान और दबाव पर लागू नेट बल समानांतर अक्ष द्वारा चलती है।
एक खुली प्रणाली में एक निश्चित समय अवधि में एक माध्यम के माध्यम से किसी मानक स्थिति में तरल पदार्थ असंतुलित बल द्वारा गति में गुजरते हैं, इसे प्रवाह दर कहा जाता है।
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RSI प्रवाह की दर दो श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है। वे नीचे दिए गए हैं,
मात्रात्मक प्रवाह दर
सामूहिक प्रवाह दर:
द्रव्यमान के परिवर्तन के नियम से हमें द्रव्यमान प्रवाह दर के बारे में एक स्पष्ट अवधारणा मिलती है। का रूपांतरण जन प्रवाह दर कहता है कि, किसी विशेष वस्तु के द्रव्यमान की मात्रा को न तो बनाया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है। किसी पिंड का द्रव्यमान लीवर संतुलन द्वारा मापा जाता है।
द्रव्यमान प्रवाह दर को परिभाषित किया जा सकता है, एक वस्तु जिसमें द्रव्यमान होता है वह मानक तापमान और दबाव पर स्थिर होती है जब पाइप या चैनल पर बाहरी रूप से बल लगाया जाता है।
द्रव्यमान प्रवाह दर का सूत्र है,
द्रव्यमान प्रवाह दर = (तरल पदार्थ का घनत्व)* (तरल पदार्थ का वेग)* (प्रणाली का पार अनुभागीय क्षेत्र)
गणितीय रूप से इसे इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है,
= VA
कहा पे,
= द्रव पदार्थ का घनत्व
वी = तरल पदार्थ का वेग
ए = क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र
जब हम उपरोक्त समीकरण से गुजरते हैं द्रव्यमान प्रवाह दर को आसानी से पहचाना जा सकता है कि, द्रव्यमान प्रवाह दर घनत्व और वेग पर निर्भर करती है द्रव पदार्थ, क्षेत्रफल और इसका निश्चित तापमान और दबाव पर इन तीन मापदंडों के साथ सीधा संबंध है।
द्रव्यमान प्रवाह दर की इकाई किलोग्राम प्रति सेकंड (किलो/सेकेंड) है।
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मात्रात्मक प्रवाह दर:
वॉल्यूमेट्रिक फ्लो रेट की मदद से हम समझ सकते हैं कि पाइपिंग सिस्टम में पाइप के अंदर कितना वॉल्यूम है।
वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर को उस वस्तु के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो बाहरी लागू बल द्वारा एक विशेष स्थान में एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में अंदर की मात्रा में चलती है।
आयतन प्रवाह दर का सूत्र है,
वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर = तरल पदार्थ का प्रवाह वेग * खुले सिस्टम का क्रॉस सेक्शन क्षेत्र
गणितीय रूप से आयतन प्रवाह दर को इस प्रकार लिखा जा सकता है,
क्यू = वीए
कहा पे,
क्यू = तरल पदार्थ की वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर
वी = तरल पदार्थ का वेग
ए = खुली प्रणाली का क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र
जब हम उपरोक्त समीकरण से गुजरते हैं तो हम आसानी से वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर के संबंध को पहचान सकते हैं, वेग और क्रॉस सेक्शन क्षेत्र एक दूसरे के सीधे आनुपातिक होते हैं। की इकाई मात्रात्मक प्रवाह दर घन मीटर प्रति सेकेंड है।
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प्रवाह दर स्थिर क्यों है?
यदि हम निरंतरता के समीकरण से गुजरते हैं तो पाइप या चैनल की प्रवाह दर पाइपिंग सिस्टम के प्रत्येक बिंदु के बराबर होती है। दूसरे शब्दों में हम कह सकते हैं कि पाइप या चैनल के प्रवाह और बहिर्वाह की दर समान है।
प्रवाह दर केवल असम्पीडित तरल पदार्थों के लिए स्थिर है। प्रवाह दर को पंप के आउटपुट दबाव द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है।
पंप एक उपकरण है जिसके द्वारा पाइपिंग सिस्टम में द्रव को पंप किया जाता है। पंप द्वारा आउटपुट दबाव नियंत्रण जिसके साथ पिछला दबाव नियामक जुड़ा हुआ है।
प्रवाह दर स्थिर कैसे है?
प्रवाह दर एक औद्योगिक क्षेत्र का एक बहुत ही महत्वपूर्ण कारक है। इस पैरामीटर की मदद से हम आसानी से किसी पाइप या चैनल की आंतरिक स्थिति को समझ सकते हैं। यह पैरामीटर प्रक्रिया की लागत को कम करता है और पूरे सिस्टम को बनाए रखने में भी मदद करता है।
प्रवाह की दर स्थिर होती है जब द्रव का घनत्व अपरिवर्तित होता है। पाइपिंग सिस्टम में तरल पदार्थ पाइप या चैनल के समानांतर अक्ष के माध्यम से निश्चित पार अनुभागीय क्षेत्र में प्रवाहित होता है, इस समय में पटलीय प्रवाह निरीक्षण किया जा सकता है।
क्या आयतन प्रवाह दर स्थिर है?
वॉल्यूमेट्रिक पाइपिंग में इंजीनियरिंग क्षेत्र में प्रयुक्त प्रवाह दर व्यवस्था। वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर का मुख्य उद्देश्य तरल पदार्थ के लिए पाइप या चैनल में मात्रा की मात्रा को मापना है। प्रवाहित द्रव में अणुओं को मापने के लिए प्रयुक्त द्रव्यमान प्रवाह दर।
गैस या तरल पदार्थ के लिए वॉल्यूमेट्रिक दर स्थिर रहती है जब वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर का मान अपरिवर्तित परिस्थितियों में मापा जाता है जो मुख्य रूप से काल्पनिक होता है।
वॉल्यूमेट्रिक निरंतर दबाव में प्रवाह दर अपरिवर्तित रहती है और आदर्श गैसों और आदर्श द्रव के लिए तापमान।
वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर स्थिर कैसे है?
वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर को इस प्रकार परिभाषित किया जा सकता है, एक 3-आयामी क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र में वर्तमान गैस या तरल पदार्थ एक निश्चित समय अवधि में एक निश्चित तापमान और दबाव पर चल रहा है।
जब तरल पदार्थ पाइपिंग सिस्टम में एक पाइप या एक चैनल के माध्यम से प्रवाहित होता है तो तरल पदार्थ का आयतन निश्चित समय पर असंपीड्य के करीब होता है।
RSI वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर का आयाम है, एल3T-1.
समस्याएं प्रवाह दर स्थिर हैं और प्रवाह दर स्थिर कैसे हैं
समस्या: पानी की टंकी में छत के ऊपर पानी डाला जाता है। पानी की टंकी 7 . में स्थित हैth घर का फर्श। पाइप लाइन से पानी बह रहा है। पाइप लाइन के पाइपों द्वारा पानी की यात्रा 10 फीट/सेकंड है। पाइप की चौड़ाई 36 इंच है। अब पाइप में पानी की प्रवाह दर की मात्रा की गणना करें।
उपाय:
दिए गए डेटा हैं, v = 10 ft/sec
हम जानते हैं कि पाइप के क्षेत्रफल का सूत्र है,
ए = π एक्सआर2 = = 0.785 x डी x डी = 0.785 x 3 x 3 = 7.06 फीट2
अब वॉल्यूमेट्रिक फ्लो रेट फॉर्मूला है,
क्यू = पानी का वेग * पाइप का क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र
क्यू = 70.6 फीट3/सेकंड = (70.6 फीट .)3 x 60sec x 7.48gal)/(सेकंड x 1min x 1ft3) = 31,685 जीपीएम
पानी के पाइप की प्रवाह दर 31,685 gpm है।
संकट: XYZ नामक उद्योग में चार तेल टैंक हैं। सभी तेल टैंक तेल आपूर्तिकर्ता टैंक से जुड़े हुए हैं। तेल का घनत्व 489 किलोग्राम प्रति घन मीटर है और वेग 10.9 मीटर प्रति सेकंड है। तेल टैंक के पाइप का व्यास लगभग 6 सेमी है। वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर का मान निर्धारित करें।
उपाय:
दिए गए डेटा हैं, d = 6 सेमी, v = 10.9 m/s
त्रिज्या = r = d/2 = 6/2 = 3 सेमी
ए = π एक्सआर2 =π एक्स 32 = एक्सएनएनएक्स सेमी2 एक्स 1 मी2/100 सेमी2 = एक्सएनएनएक्स एम2
क्यू = ए एक्सवी = 0.2826 x 10.9 = 3.080 घन मीटर प्रति सेकेंड।
तो, मात्रात्मक प्रवाह दर पाइप का है, 3.08 घन प्रति मीटर।
बार-बार पूछे जाने वाले प्रश्न:
प्रश्न: निरंतरता के समीकरण की व्याख्या करें।
उपाय: जब द्रव पदार्थ a . से होकर प्रवाहित होता है पाइप द्रव की प्रवृत्ति आयतन को बनाए रखने की होती है। इस स्थिति में द्रव असम्पीडित होता है।
एक असंपीड्य तरल पदार्थ जो एक निश्चित समय अवधि में एक चैनल या एक पाइप के माध्यम से पार अनुभागीय क्षेत्र की एक निश्चित मात्रा में प्रवाहित होता है तो पाइपिंग सिस्टम में गुजरने वाले तरल पदार्थ की मात्रा समान होती है और पाइप या चैनल का प्रत्येक खंड . यह निरंतरता का समीकरण है।
गणितीय रूप से इसे इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है,
Q1 = क्यू2 = क्यू3 =Q4 =…………….
a1v1 = एक2v2 = एक3v3 = एक4v4 = ……………..
समस्या : एक घर में घर की छत में पानी की टंकी होती है। पानी की टंकी से जुड़ी पाइप लाइनों के माध्यम से पूरे घर में पानी की आपूर्ति की जाती है। पानी 0.9 मीटर प्रति सेकंड पाइप से बहता है। अब जहां से प्रवाह उत्सर्जित होता है वह सोर्सिंग पाइप का एक तिहाई है। उस गति की मात्रा निर्धारित करें जिस पर पाइपलाइन के माध्यम से पानी बह रहा है।
उपाय: दिया गया डेटा, वी1 = 0.90 मीटर प्रति सेकंड
हम जानते हैं कि निरंतरता का समीकरण है,
A1v1 = ए2v2
A2 = 1/3ए1
A2 = 1/3ए1v2
v2 = 3 xv1= 3 x 0.90 मीटर/सेकंड = 2.7 मीटर प्रति सेकंड
पाइप से पानी जिस गति से बह रहा है वह 2.7 मीटर प्रति सेकेंड है।
प्रश्न: आयतन प्रवाह दर का वैकल्पिक सूत्र क्या है?
उपाय: वॉल्यूमेट्रिक फ्लो रेट लिखने का दूसरा तरीका है,
वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर = क्यू = वी / टी ……ईक्यूएन(1)
एक पाइप में जहाँ से द्रव बह रहा है वहाँ आयतन प्रवाह को इस प्रकार लिखा जा सकता है,
वी = विज्ञापन …..eqn(2)
जहाँ, V = पाइप में द्रव का आयतन
ए = पाइप में बहने वाले तरल पदार्थ का क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र
डी = पाइप की चौड़ाई
अब हम बेलनाकार पाइप के लिए वॉल्यूमेट्रिक रेट लिख सकते हैं,
क्यू = वी/टी = विज्ञापन/टी
d/t शब्द पाइप के निश्चित व्यास में एक निश्चित समय में द्रव के प्रवाह को व्यक्त करने के लिए लिखा जाता है।
eqn (1) और eqn (2) की तुलना करने पर हमें प्राप्त होता है,
क्यू = एवी [वी = डी / टी]
जहाँ, A = पाइपिंग सिस्टम में पाइप का क्रॉस सेक्शनल एरिया।
हम यह भी जानते हैं कि क्षेत्रफल का सूत्र,
ए = π एक्सआर2
तो उपरोक्त समीकरण में हमें तीन पैरामीटर मिलते हैं।
1. यदि क्षेत्रफल और घनत्व दिया जाए तो हम आसानी से वेग के मान की गणना कर सकते हैं।
2. दूसरे तरीके से यदि घनत्व और वेग दिया गया हो तो हम क्षेत्रफल का मान भी निकाल सकते हैं।
3. और अंत में वेग और क्षेत्रफल दिया जाता है तो द्रव के घनत्व का मान हम परिकलित कर सकते हैं।
प्रश्न: असंपीड़ित द्रव क्या है?
उपाय: सभी तरल पदार्थों में असंपीड्य प्रवाह दिख रहा है।
असंपीड्य प्रवाह (Incompressible Flow) : जब कोई द्रव पदार्थ किसी निश्चित समय अवधि में निश्चित तापमान और दाब पर एक निश्चित मात्रा में अनुप्रस्थ काट क्षेत्र में प्रवाहित होता है, यदि उस समय प्रवाहित पदार्थ का वेग और घनत्व अपरिवर्तित रहता है, तो उसे असंपीड़नीय प्रवाह कहा जाता है।
असंपीड्य द्रव क्या है?
उपाय: पाइपिंग सिस्टम में एक पाइप या एक चैनल में पानी का प्रवाह असंपीड्य तरल मौजूद होता है।
असंपीड्य द्रव (Incompressible Liquid) : जब द्रव निश्चित समय अवधि में किसी निश्चित क्षेत्र में पाइप या चैनल के माध्यम से पाइपिंग सिस्टम में घूम रहा हो, तो उस समय यदि घनत्व और वेग अपरिवर्तित रहता है तो तरल को असंपीड्य तरल कहा जाता है।
नमस्ते..मैं इंद्राणी बनर्जी हूं। मैंने मैकेनिकल इंजीनियरिंग में स्नातक की डिग्री पूरी की। मैं एक उत्साही व्यक्ति हूं और मैं एक ऐसा व्यक्ति हूं जो जीवन के हर पहलू को लेकर सकारात्मक है। मुझे किताबें पढ़ना और संगीत सुनना पसंद है।
नमस्कार साथी पाठक,
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