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तरल प्रवाह और बर्नूली सिद्धांत सिम्युलेटर

इस सिमुलेशन के समीकरण

Q = A v, A = π D² ÷ 4
Qप्रवाह दर Q (लीटर प्रति सेकंड)हर सेकंड हर अनुप्रस्थ काट से गुज़रने वाला आयतन; असंपीड्य तरल में यह हर जगह बराबर होता है
Aपाइप की अनुप्रस्थ काटपाइप का व्यास D₁ (cm) और संकरे हिस्से का व्यास D₂ (cm) से
vकिसी हिस्से में तरल की औसत चालव्यास आधा करें तो क्षेत्रफल चौथाई रह जाता है, इसलिए चाल चार गुना हो जाती है

मौजूदा मानों के साथ:

P₁ + ½ ρ v₁² + ρ g z₁ = P₂ + ½ ρ v₂² + ρ g z₂ + ΔP_loss
Pकिसी हिस्से में दाबऊपर का स्तंभ जो दिखाता है, वायुमंडल से ऊपर kPa में
ρतरल का घनत्वतरल मेन्यू से तय
gगुरुत्वीय त्वरण9.81 m/s²
zहिस्से की ऊँचाईनिकास की प्रवेश से ऊँचाई h (m) से
ΔP_lossघर्षण में खोया दाबशून्य, जब तक घर्षण शामिल करें (श्यानता) पर टिक न हो

मौजूदा मानों के साथ:

Q = A₂ √(2 ΔP ÷ (ρ (1 − (A₂ ÷ A₁)²)))
ΔPपाइप से संकरे हिस्से तक दाब में गिरावटवेंचुरी मीटर इस गिरावट को वापस प्रवाह दर में बदलता है; घर्षण से पाठ थोड़ा ज़्यादा आता है

मौजूदा मानों के साथ:

Re = ρ v D ÷ μ
Reरेनॉल्ड्स संख्यालगभग 2,300 से नीचे पाइप में प्रवाह स्तरीय होता है, लगभग 4,000 से ऊपर विक्षुब्ध
μतरल की श्यानतातरल मेन्यू से तय

मौजूदा मानों के साथ:

ΔP_loss = f (L ÷ D) ½ ρ v², f = 64 ÷ Re (स्तरीय), f = 0.316 Re^(−1/4) (विक्षुब्ध)
fडार्सी घर्षण गुणांकf = 64 ÷ Re हेगन–प्वाज़ाय नियम है, ΔP = 8 μ L Q ÷ (π R⁴); विक्षुब्ध वाला चिकने पाइप के लिए ब्लासियस सूत्र है

मौजूदा मानों के साथ:

बर्नूली सिद्धांत सिम्युलेटर का उपयोग कैसे करें

  1. एक तरल चुनें और प्रवाह दर, पाइप और संकरे हिस्से के व्यास, निकास की ऊँचाई और प्रवेश पर दाब सेट करें। बिंदु पाइप में बहते हैं और संकरे हिस्से में तेज़ हो जाते हैं, क्योंकि हर सेकंड हर खंड से उतना ही आयतन गुज़रना चाहिए।
  2. खंड A, B और C के ऊपर के तीन दाब स्तंभ पढ़ें, जैसे वेंचुरी मीटर की नलियाँ। जहाँ तरल तेज़ होता है और जहाँ पाइप ऊपर चढ़ता है, वहाँ दाब गिरता है, जैसा बर्नूली समीकरण कहता है; स्तंभ मापने के बिंदुओं के बीच के अंतर को खींचकर दिखाते हैं ताकि छोटी गिरावट भी दिखे, और हर स्तंभ पर उसका मान kPa में लिखा है। ग्राफ़ पूरे पाइप में दाब दिखाता है, और टूटी रेखा, दाब + ½ρv² + ρgz, तब तक सपाट रहती है जब तक घर्षण नहीं है।
  3. तरल को श्यानता देने के लिए घर्षण शामिल करें चुनें: स्तरीय प्रवाह में प्रवाह का आकार परवलयी हो जाता है और विक्षुब्ध प्रवाह में ज़्यादा सपाट, और टूटी रेखा अब नीचे जाती है। भारी दाब हानि वाला स्तरीय प्रवाह देखने के लिए शहद आज़माएँ, या रास्ता इतना संकरा करें कि दाब वाष्प दाब से नीचे चला जाए और मॉडल कोटरन की चेतावनी दे। पाइप फ़्लो कैलकुलेटर और रेनॉल्ड्स संख्या कैलकुलेटर असली पाइपों के लिए यही हिसाब करते हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले सवाल

बर्नूली सिद्धांत क्या कहता है?

किसी धारा रेखा के साथ, बिना घर्षण वाले असंपीड्य तरल के स्थिर प्रवाह में P + ½ρv² + ρgz स्थिर रहता है: दाब, प्रति आयतन गतिज ऊर्जा और प्रति आयतन स्थितिज ऊर्जा का योग हमेशा एक ही रहता है। इसलिए जहाँ तरल तेज़ चलता है, या ऊँचाई पर होता है, वहाँ उसका दाब कम होता है। यह बहते तरल के लिए ऊर्जा संरक्षण है।

संकरे हिस्से में तरल तेज़ क्यों हो जाता है?

सांतत्य के कारण। असंपीड्य तरल कहीं जमा नहीं हो सकता, इसलिए प्रवाह दर Q = A v हर खंड पर एक जैसी रहती है। व्यास आधा करने पर क्षेत्रफल चौथाई हो जाता है और वेग चार गुना।

वेंचुरी मीटर प्रवाह दर कैसे नापता है?

यह पाइप और संकरे हिस्से के बीच दाब की गिरावट नापता है। सांतत्य और बर्नूली समीकरण से Q = A₂ √(2ΔP ÷ (ρ(1 − (A₂/A₁)²)))। असली मीटर घर्षण का हिसाब रखने के लिए इसे लगभग 0.98 के निस्सरण गुणांक से गुणा करते हैं।

रेनॉल्ड्स संख्या क्या है?

Re = ρvD ÷ μ, प्रवाह में जड़त्वीय बलों और श्यान बलों का अनुपात। पाइप में प्रवाह आमतौर पर लगभग 2,300 से नीचे स्तरीय (चिकनी परतें) और लगभग 4,000 से ऊपर विक्षुब्ध (बेतरतीब भँवर) होता है। घर के पाइप का पानी लगभग हमेशा विक्षुब्ध होता है; शहद और केशिकाओं में खून स्तरीय होते हैं।

यह कहता है कि WebGL बंद है।

3D दृश्य के लिए WebGL चाहिए, जो हर आधुनिक ब्राउज़र में होता है। ब्राउज़र सेटिंग में हार्डवेयर एक्सेलरेशन बंद होने या बहुत पुराने ग्राफ़िक्स ड्राइवर से यह बंद हो सकता है। हार्डवेयर एक्सेलरेशन चालू करें या दूसरा ब्राउज़र आज़माएँ।

क्या कुछ अपलोड होता है?

नहीं। सिमुलेशन आपका अपना ब्राउज़र WebGL से बनाता है; कहीं कुछ नहीं भेजा जाता, और पेज लोड होने के बाद यह ऑफ़लाइन भी चलता रहता है।

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