برنولی اصول - مشقیں

سائنس دان ، ڈینیئل برنولی ، نے 1738 میں اس اصول کا نام اٹھایا ، جو اس کا نام رکھتا ہے ، جو سیال کی رفتار اور اس کے دباؤ کے جو تعلق قائم کرتا ہے ، جب سیال حرکت میں ہوتا ہے۔ سیال پائپوں میں اپنی رفتار کو بڑھاوا دیتے ہیں۔

اس نے یہ بھی تجویز کیا ہے کہ ، حرکت میں موجود سیال کے ل for ، توانائی ہر بار پائپ کے کراس سیکشنیکل ایریا میں تبدیل ہوجاتی ہے ، برنولی مساوات میں پیش ہوتی ہے ، توانائی کی ان شکلوں کے درمیان ریاضی کا رشتہ ہے جو حرکت میں موجود سیال پیش کرتا ہے۔

برنولی اصول کے استعمال میں گھریلو ، تجارتی اور صنعتی ایپلی کیشنز کی ایک وسیع اقسام ہیں ، جیسے چمنی ، کیڑے مار دواؤں کے سپرے ، فلو میٹر ، وینٹوری ٹیوبیں ، انجن کاربوریٹر ، سکشن کپ ، ہوائی جہاز کی لفٹ ، واٹر اوزونیٹرز ، دانتوں کا سامان ، اور دیگر۔ یہ ہائیڈروڈی نیامکس اور فلو میکینکس کے مطالعہ کی بنیاد ہے۔

بنیادی تصورات برنولی کے اصولوں کو سمجھنے کے ل

میں نے انہیں دعوت دیآئیے دیکھیں جول کے قانون کی گرمی "ایپلی کیشنز - مشقیں"

سیال:

تصادفی طور پر تقسیم کردہ انووں کا سیٹ کریں جو کمزور ہم آہنگی قوتوں اور کنٹینر کی دیواروں سے لگائے گئے افواج کے ذریعہ بغیر کسی حجم کے ایک ساتھ رکھے جاتے ہیں۔ مائع اور گیسوں دونوں کو سیال سمجھا جاتا ہے۔ سیالوں کے سلوک کے مطالعہ میں ، حالت میں (ہائیڈروسٹاٹٹک) اور حرکت میں موجود مائعات (ہائیڈروڈینامکس) میں مائعات کا مطالعہ عام طور پر کیا جاتا ہے۔ اعداد 1 دیکھیں۔

ہم آپ کو مضمون دیکھنے کی دعوت دیتے ہیں تھرموڈینامک اصول

بڑے پیمانے پر:

سیال جسم کی نقل و حرکت کو تبدیل کرنے کے لئے جڑتا یا مزاحمت کی پیمائش کریں۔ سیال کی مقدار کی پیمائش ، یہ کلوگرام میں ماپا جاتا ہے۔

وزن:

طاقت جس کے ذریعہ کشش ثقل کے عمل سے سیال زمین کی طرف راغب ہوتا ہے۔ اس کی پیمائش N ، lbm.ft / s میں کی جاتی ہے².

کثافت:

کسی مادے کے بڑے پیمانے پر یونٹ حجم کی مقدار۔ یہ کلوگرام / میٹر میں ماپا جاتا ہے³.

بہاؤ:

وقت کا فی یونٹ حجم ، m3 / s میں

دباؤ:

کسی مادہ کے اکائی رقبے ، یا سطح پر طاقت کی مقدار۔ یہ دوسرے اکائیوں کے علاوہ پاسکل یا پی ایس آئی میں ماپا جاتا ہے۔

گاڑھا:

اندرونی رگڑ کی وجہ سے بہاؤ کے بہاؤ کی مزاحمت۔ واسکاسیٹی جتنا زیادہ ہوگی ، بہاؤ کم ہوگا۔ یہ دباؤ اور درجہ حرارت کے ساتھ مختلف ہوتی ہے۔

توانائی کے تحفظ کا قانون:

توانائی نہ تو پیدا ہوتی ہے اور نہ ہی تباہ ہوتی ہے ، یہ دوسری قسم کی توانائی میں تبدیل ہوجاتی ہے۔

تسلسل مساوات:

پائپ میں مختلف قطر کے ساتھ ، مستقل بہاؤ کے ساتھ ، علاقوں اور سیال کی رفتار کے درمیان ایک رشتہ ہوتا ہے۔ رفتار پائپ کے مختلف حصوں کے متناسب تناسب سے ہوتی ہے۔ [1] نمبر 2 دیکھیں۔

برنولی کا اصول

برنولی کے اصول کا بیان

برنولی کا اصول رفتار اور متحرک سیال کے دباؤ کے مابین تعلق قائم کرتا ہے۔ برنولی کا اصول بیان کرتا ہے کہ ، حرکت پذیر ایک فلو میں ، جیسے جیسے کسی فلو کی رفتار بڑھتی ہے ، دباؤ کم ہوتا جاتا ہے۔ تیز رفتار پوائنٹس پر دباؤ کم ہوگا۔ [دو] نمبر 2 دیکھیں۔

جب کوئی پائپ پائپ کے ذریعہ حرکت کرتا ہے ، اگر پائپ میں کمی (چھوٹا قطر) ہوتا ہے تو ، بہاؤ کو برقرار رکھنے کے ل its اس کی رفتار میں اضافہ کرنا پڑتا ہے ، اور اس کا دباؤ کم ہوجاتا ہے۔ نمبر 4 دیکھیں۔

برنولی کے اصول کا استعمال

کاربوریٹر:

آلہ ، پٹرول سے چلنے والے انجنوں میں ، جہاں ہوا اور ایندھن ملا ہوا ہے۔ جیسے ہی ہوا تھروٹل والو سے گزرتا ہے ، اس کا دباؤ کم ہوتا جاتا ہے۔ دباؤ میں اس کمی کے ساتھ ہی پٹرول بہنا شروع ہوتا ہے ، اتنے کم دباؤ پر یہ بخار ہوجاتا ہے اور ہوا میں گھل مل جاتا ہے۔ [3]۔ نمبر 5 دیکھیں۔

طیارے:

ہوائی جہازوں کی پرواز کے ل the ، پروں کو ایسا ڈیزائن کیا گیا ہے کہ "لفٹ" نامی ایک قوت تیار کی جائے ، جس سے پروں کے اوپری اور نچلے حصے کے درمیان دباؤ کا فرق پیدا ہوتا ہے۔ شکل 6 میں آپ ہوائی جہاز کے ونگ ڈیزائن میں سے ایک دیکھ سکتے ہیں۔ ہوائی جہاز کے بازو کے نیچے سے گذرنے والی ہوا زیادہ سے زیادہ دباؤ پیدا کرنے کا مرکز بناتی ہے ، جب کہ ہوا جو ونگ سے گزرتی ہے زیادہ سے زیادہ فاصلہ اور زیادہ رفتار کا سفر کرتی ہے۔ چونکہ ہائی پریشر ونگ کے نیچے ہے ، لہذا ایک لفٹ فورس کا نتیجہ ہوتا ہے جو ونگ کو اوپر کی طرف چلاتا ہے۔

بوٹ پروپیلر:

یہ ایک ایسا آلہ ہے جو جہازوں میں پروپیلنٹ کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ پروپیلرز بلیڈ کی ایک سیریز پر مشتمل ہوتے ہیں تاکہ جب پروپیلر گھومتا ہے تو ، بلیڈ کے چہروں کے مابین ایک تیز رفتار فرق پیدا ہوتا ہے ، اور اسی وجہ سے دباؤ کا فرق (برنولی اثر) ہوتا ہے۔ ال دباؤ کا فرق ایک مضبوط قوت پیدا کرتا ہے ، جو پروپیلر کے طیارے پر کھڑا ہوتا ہے ، جو کشتی کو آگے بڑھاتا ہے۔ نمبر 7 دیکھیں۔

تیراکی:

جب آپ تیراکی کرتے وقت اپنے ہاتھوں کو حرکت دیتے ہیں تو ، ہتھیلی اور ہاتھ کے پچھلے حصے میں دباؤ کا فرق ہوتا ہے۔ ہاتھ کی ہتھیلی میں ، پانی کم رفتار اور تیز دباؤ (برنولی کے اصول) سے گزرتا ہے ، ایک "لفٹ فورس" کی ابتدا کرتا ہے جو کھجور اور ہاتھ کے پچھلے کے درمیان دباؤ کے فرق پر منحصر ہوتا ہے۔ نمبر 8 دیکھیں۔

برنولی کے اصول کی مساوات

برنولی کی مساوات ہمیں متحرک سیالوں کا ریاضی سے تجزیہ کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ برنولی کا اصول ریاضی طور پر ، توانائی کے تحفظ پر مبنی پیدا ہوتا ہے ، جس میں کہا گیا ہے کہ توانائی پیدا نہیں کی جاتی ہے اور نہ ہی تباہ ہوتی ہے ، بلکہ یہ دوسری قسم کی توانائی میں تبدیل ہوجاتی ہے۔ متحرک ، صلاحیت اور بہاؤ کی توانائی پر غور کیا جاتا ہے:

• حرکیات: جس کا انحصار سیال کی رفتار اور بڑے پیمانے پر ہوتا ہے
• ممکنہ: اونچائی کی وجہ سے ، کسی حوالہ کی سطح کے مقابلہ میں
• بہاؤ یا دباؤ: جب وہ پائپ کے ساتھ آگے بڑھتے ہیں تو توانائی کے انووں کے ذریعہ لے جانے والی توانائی نمبر 9 دیکھیں۔

مائع حرکت میں آنے والی کل توانائی بہاؤ کے دباؤ ، متحرک توانائی اور ممکنہ توانائی کی مجموعی ہے۔ توانائی کے تحفظ کے قانون کے ذریعہ ، پائپ کے ذریعہ ایک سیال کی توانائی inlet اور دکان کے برابر ہوتی ہے۔ ابتدائی نقطہ پر توانائوں کا مجموعہ ، پائپ کے داخلے پر ، آؤٹ لیٹ میں موجود توانائیوں کے مجموعی کے برابر ہے۔ [1] نمبر 10 دیکھیں۔

برنولی مساوات کی رکاوٹیں

• یہ صرف ناقابل تصغیر سیالوں کے لئے موزوں ہے۔
• اس سے ایسے اکاؤنٹ میں نہیں لیا جاتا ہے جو سسٹم میں طاقت کا اضافہ کریں۔
• حرارت کی منتقلی کو (بنیادی مساوات میں) خاطر میں نہیں لیا جاتا ہے۔
• سطحی مواد کو مدنظر نہیں رکھا گیا (کوئی رگڑ کے نقصانات نہیں ہیں)۔

ورزش

کسی گھر کی دوسری منزل تک پانی لانے کے لئے ، اعداد و شمار 11 میں دکھائے گئے جیسا پائپ استعمال کیا جاتا ہے ، خواہش کی جاتی ہے کہ ، اس پائپ کی دکان پر ، جو زمین سے 3 میٹر اوپر واقع ہے ، پانی کی رفتار 5 میٹر ہے / s ، جس کے دباؤ کے ساتھ 50.000،10 Pa ہے۔ رفتار اور دباؤ کیا ہونا چاہئے جس میں پانی کو پمپ کرنا چاہئے؟ اعداد و شمار 1 میں پانی کے اندر کو نقطہ 2 اور پانی کی دکان کو تنگ XNUMX کے طور پر نشان لگا دیا گیا ہے۔

حل

رفتار V1 کا تعین کرنے کے لئے ، پائپ کے inlet میں تسلسل مساوات کا استعمال کیا جاتا ہے۔ نمبر 12 دیکھیں۔

برنولی مساوات inlet P1 میں دباؤ کا حساب لگانے کے لئے استعمال ہوگا ، جیسا کہ شکل 13 میں دکھایا گیا ہے۔

نتیجہ برنولی کے اصول کا

برنولی کا اصول بیان کرتا ہے کہ ، حرکت میں آنے والے مائع میں ، جب اس کی رفتار بڑھتی ہے تو ، جس دباؤ کو بڑھاتا ہے کم ہوتا ہے۔ ہر بار پائپ کے کراس سیکشنل سیکشن ایریا میں تبدیلی آ جاتی ہے۔

برنولی کی مساوات حرکت میں موجود سیالوں کے ل energy توانائی کے تحفظ کا نتیجہ ہے۔ اس میں کہا گیا ہے کہ سیال کے دباؤ ، متحرک توانائی اور ممکنہ توانائی کا مجموعہ ، مائع کی پوری راہ میں مستقل رہتا ہے۔

اس اصول میں متعدد ایپلی کیشنز ہیں جیسے ہوائی جہازوں کی لفٹ ، یا تیراکی کے وقت کسی ایسے شخص کے ساتھ ساتھ سیالوں کی نقل و حمل کے لئے آلات کے ڈیزائن میں بھی ، بہت سے دوسرے لوگوں کے درمیان ، اس کا مطالعہ اور تفہیم بہت اہمیت کا حامل ہے۔

حوالہ جات

[1] موٹ ، رابرٹ۔ (2006) سیال میکانکس۔ چھٹا ایڈیشن۔ پیئرسن تعلیم
ہے [2]
ہے [3]