सुव्यवस्थित प्रवाहित द्रव के कारण दीवारों पर दबाव
हमें लगता है कि एक तरल वर्दी पार अनुभाग के एक पाइप (पूरी तरह से भरा) के माध्यम से बह रहा है। द्रव आदर्श है और इसलिए एक सुव्यवस्थित पथ में प्रवाहित होना चाहिए और एक स्थिर स्थिति में होना चाहिए । इसका अर्थ है कि द्रव के कणों का मार्ग कभी भी सुव्यवस्थित (सुव्यवस्थित प्रवाह) नहीं होना चाहिए और इसलिए सभी कणों का वेग पाइप की दीवारों के समानांतर और बिंदु (स्थिर प्रवाह) के बराबर होना चाहिए।
नोट : नीचे का आंकड़ा पाइप का एक क्षैतिज क्रॉस सेक्शन है
चूंकि मार्ग सुव्यवस्थित है, इसलिए कणों का वेग एक-दूसरे और दीवार के समानांतर है, इसलिए कण A में दीवारों के समानांतर वेग भी होगा और इसलिए A के वेग का कोई भी घटक दीवार की ओर नहीं है।
- तो दीवार पर कोई दबाव कैसे डालेगा क्योंकि दीवार की दिशा में वेग का कोई घटक नहीं है (यह दीवार पर प्रहार नहीं करेगा और इसलिए उस पर दबाव नहीं डालेगा।)
इसके अलावा जब से कण A और कण B का वेग समांतर है (दोनों कण समान क्षैतिज तल में हैं), वे एक दूसरे पर दबाव नहीं डालेंगे? क्या यह ग़लत है।
मुझे सुव्यवस्थित प्रवाह के बारे में क्या गलत हो रहा है?
- यदि दबाव एक कण के कंपन के कारण होता है जिसके परिणामस्वरूप दीवार के साथ टकराव होगा, तो मेरा अगला सवाल यह है कि बर्नौली समीकरण के अनुसार, दबाव अलग-अलग वेग से अलग है, लेकिन चूंकि दबाव द्रव के कंपन के कारण होता है कण और इसके वेग लंबवत घटक के कारण (जो कि मेरे तर्क के विपरीत होने का कारण है कि वेग का लंबवत घटक शून्य होगा) तब विभिन्न वेग के साथ बहने पर दबाव में परिवर्तन क्यों होगा (क्रॉस में वृद्धि / कमी के कारण) अनुभागीय क्षेत्र)?
संपादित करें: मुझे यह सवाल मिला क्योंकि मैं आणविक पैमाने पर बर्नौली समीकरण पर एक वीडियो देख रहा था। "https://youtu.be/TcMgkU3pFBY) यहाँ, वे समझाते हैं कि कैसे कम पार-अनुभागीय (और उच्च वेग) क्षेत्र में कम लंबवत वेग के कारण दबाव होता है और इसलिए दीवार के साथ टकराव कम होता है। लेकिन एक आदर्श तरल पदार्थ के मामले में प्रवाह को सुव्यवस्थित किया जाना चाहिए इसलिए कोई सीधा वेग (?) नहीं होना चाहिए, जो वीडियो में स्पष्टीकरण को आदर्श तरल पदार्थों के लिए अधूरा छोड़ देता है। क्या मैं तरल पदार्थ के अंदर दबाव के साथ दीवार पर दबाव डाल रहा हूं। यदि नहीं और विचार करने पर कोई लंबवत घटक नहीं होगा, तो हम बर्नौली सिद्धांत के कारण दीवारों पर दबाव परिवर्तन को कैसे समझाएंगे।
क्योंकि यदि X पर अंतर-आणविक प्रतिकर्षण कुछ मात्रा है, तो Y पर अंतर-आणविक प्रतिकर्षण कम होना चाहिए कि मात्रा (Y पर बर्नौली सिद्धांत के कारण दबाव कम है), जो मुझे विरोधाभासी लगता है।
जवाब
जब हम द्रव कणों (या पार्सल) के वेग के बारे में बात करते हैं, तो हम व्यक्तिगत अणुओं का उल्लेख नहीं कर रहे हैं। व्यक्तिगत अणुओं में सभी दिशाओं में वेग होता है, और इस प्रकार दीवार पर दबाव पड़ता है। द्रव कणों के लिए, हम अणुओं के संगठित वेग के बारे में बात कर रहे हैं, या अधिक सटीक रूप से उनके सदिश औसत, जो प्रवाह में, प्रवाह की दिशा में एक पूर्वाग्रह है। अणुओं का वेग इस अर्थ पर आरोपित यादृच्छिक गति है।
दीवार पर दबाव दो कारणों से है:
- लगभग संपर्क बल
- प्रत्येक अणु से हिट करता है
अब अगर हम प्रवाह को पूरी तरह से सुव्यवस्थित मानते हैं, तो हिट लगभग शून्य हैं और इस तरह दीवारें लगभग संपर्क बलों के कारण दबाव का अनुभव करती हैं (बस जोहान के उत्तर में आरेखीय रूप से दिखाया गया है)
तो, एक सुव्यवस्थित प्रवाह में भी, दीवारों पर दबाव शून्य नहीं है ।
आपने चैट में बर्नौली के सिद्धांत के आधार पर ए और बी के दबाव के बारे में पूछा, इसलिए जो उपयोगकर्ता इस चैट में रुचि रखते हैं वे देख सकते हैं ।
नोट : मैंने चर्चा (चैट में) को जोड़ा और एक संक्षिप्त उत्तर दिया क्योंकि मैं अपने उत्तर में उन सभी चर्चाओं को पेस्ट नहीं कर सकता। छवि भी मेरे और @Swwik के बीच की चैट से ली गई है।
आशा है कि यह मदद करता है 🙂
हम एक तरल की कल्पना कर सकते हैं कि एक उल्लेखनीय संयोग के लिए सभी कंपन प्रवाह की एक ही दिशा में हैं, या एक गैस जो सभी अणुओं में प्रवाह का समान वेग है। इस मामले में, दीवारों पर दबाव शून्य होगा। इसका मतलब है कि दबाव (तापमान के रूप में) स्थूल अवधारणाएं हैं, जो सांख्यिकीय यांत्रिकी में निर्भर हैं, और घटनाओं की संभावनाओं पर विचार करना होगा।
इस तरह की घटनाएँ घटित नहीं होती हैं क्योंकि उनकी संभावना छोटी होती जा रही है।
दूसरे प्रश्न के बारे में, बड़े व्यास के साथ पाइप में अधिक दबाव में सोचना बेहतर है। मान लीजिए कि हम बड़े पाइप में द्रव के समान वेग के साथ फ्रेम में हैं। हमारे लिए, पाइप बढ़ रहा है, और व्यास में कमी का क्षेत्र हमारे पास आ रहा है। प्रभाव एक पिस्टन के समान होता है जो एक तरल पदार्थ को संपीड़ित करता है, जिससे दबाव बढ़ जाता है।
चलो एक ऐसा मामला लेते हैं जहां द्रव में तेजी नहीं हो रही है और इस प्रकार नलियों के सिरों पर कोई दबाव अंतर नहीं है और पानी के प्रत्येक कण पर शुद्ध बल शून्य है (इसे इसकी आवश्यकता होगी)।
सीमा के पास किसी भी कण पर कार्य करने वाली शक्तियां इसके और बीच के कणों और अन्य सीमाओं वाले कणों के बीच की अंतर-प्रतिकारक प्रतिकर्षण बल हैं।
जैसा कि द्रव में तेजी नहीं है, हमें निरंतर वेग के लिए बलों के संतुलन की आवश्यकता है, यह बल ट्यूब द्वारा प्रदान किया जाता है इस प्रकार हमें दबाव मिलता है।
नहीं, स्ट्रीमलाइन प्रवाह के बारे में आपकी अवधारणा ठीक है। लेकिन, आप सूक्ष्म रूप से दबाव के बारे में थोड़ा भ्रमित करने वाली अवधारणा से चूक गए। जैसा कि दबाव की परिभाषा है
प्रति यूनिट सतह क्षेत्र के सामान्य बल के परिमाण को प्रेशर कहा जाता है । और दबाव एक स्केलर मात्रा है।
सूक्ष्म रूप से, इसके संपर्क में एक सतह पर एक तरल पदार्थ द्वारा दबाव डाला जाता है जो सतह के साथ तरल पदार्थ के अणुओं के टकराव के कारण होता है। टक्कर के परिणामस्वरूप, सतह पर लंबवत एक अणु की गति का घटक उलट जाता है। सतह को अणु पर एक आवेगी बल लगाना चाहिए, और न्यूटन के तीसरे नियम से अणु सतह पर लंबवत एक समान बल लगाते हैं। सतह पर कई अणुओं द्वारा उत्सर्जित प्रतिक्रिया बल का शुद्ध परिणाम सतह पर दबाव को जन्म देता है।