सामान्य विवरण
नाम से ही स्पष्ट है कि द्रव की विशेषता उसका बहने का गुण है। यह ठोस से इस मायने में भिन्न है कि यह अपरूपण बल के कारण विरूपित हो सकता है, चाहे अपरूपण बल कितना भी कम क्यों न हो। एकमात्र शर्त यह है कि विरूपण होने के लिए पर्याप्त समय बीत जाना चाहिए। इस अर्थ में द्रव का कोई आकार नहीं होता।
तरल पदार्थों को द्रव और गैस में विभाजित किया जा सकता है। द्रव केवल थोड़ा ही संपीड्य होता है और खुले पात्र में रखे जाने पर इसकी सतह मुक्त रहती है। दूसरी ओर, गैस हमेशा फैलकर अपने पात्र को भर देती है। वाष्प एक ऐसी गैस है जो द्रव अवस्था के निकट होती है।
इंजीनियर का मुख्य कार्य जल द्रव से संबंधित होता है। इसमें तीन प्रतिशत तक वायु का विलयन हो सकता है, जो वायुमंडलीय दाब से कम दाब पर मुक्त होने लगता है। पंप, वाल्व, पाइपलाइन आदि का डिज़ाइन करते समय इस बात का ध्यान रखना आवश्यक है।
डीज़ल इंजन वर्टिकल टर्बाइन मल्टीस्टेज सेंट्रीफ्यूगल इनलाइन शाफ्ट जल निकासी पंप। इस प्रकार का वर्टिकल जल निकासी पंप मुख्य रूप से संक्षारण रहित, 60°C से कम तापमान वाले और 150 मिलीग्राम/लीटर से कम निलंबित ठोस (फाइबर और रेत को छोड़कर) वाले सीवेज या अपशिष्ट जल को पंप करने के लिए उपयोग किया जाता है। वीटीपी प्रकार का वर्टिकल जल निकासी पंप, वीटीपी प्रकार के वर्टिकल जल पंपों की श्रेणी में आता है, और इसके आधार पर ट्यूबों में जल स्नेहन के लिए तेल लगाया जाता है। यह 60°C से कम तापमान पर भी कुछ ठोस कणों (जैसे स्क्रैप लोहा, महीन रेत, कोयला आदि) वाले सीवेज या अपशिष्ट जल को पंप कर सकता है।
तरल पदार्थों के प्रमुख भौतिक गुणों का वर्णन निम्नलिखित प्रकार से किया गया है:
घनत्व (ρ)
किसी द्रव का घनत्व उसके प्रति इकाई आयतन का द्रव्यमान होता है। एसआई प्रणाली में इसे किलोग्राम/मीटर में व्यक्त किया जाता है।3.
पानी का घनत्व अधिकतम 1000 किलोग्राम/मीटर है।34°C पर। तापमान बढ़ने के साथ घनत्व में थोड़ी कमी आती है, लेकिन व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए पानी का घनत्व 1000 kg/m³ होता है।3.
सापेक्ष घनत्व किसी द्रव के घनत्व और जल के घनत्व का अनुपात होता है।
विशिष्ट द्रव्यमान (w)
किसी द्रव का विशिष्ट द्रव्यमान प्रति इकाई आयतन उसका द्रव्यमान होता है। एसआई प्रणाली में, इसे N/m³ में व्यक्त किया जाता है।3सामान्य तापमान पर, w का मान 9810 N/m होता है।3या 9.81 किलोन्यूटन/मीटर3(लगभग 10 kN/m)3 गणना में आसानी के लिए)।
विशिष्ट गुरुत्व (एसजी)
किसी द्रव का विशिष्ट गुरुत्व, द्रव की दी गई मात्रा के द्रव्यमान और उसी मात्रा के जल के द्रव्यमान का अनुपात होता है। इस प्रकार, यह द्रव के घनत्व और शुद्ध जल के घनत्व का अनुपात भी होता है, सामान्यतः 15°C पर।
वैक्यूम प्राइमिंग वेल पॉइंट पंप
मॉडल नंबर: TWP
TWP सीरीज़ के चलित डीज़ल इंजन से चलने वाले स्व-प्राइमिंग वेल पॉइंट वाटर पंप, आपातकालीन उपयोग के लिए सिंगापुर की DRAKOS PUMP और जर्मनी की REEOFLO कंपनी द्वारा संयुक्त रूप से डिज़ाइन किए गए हैं। यह पंप सभी प्रकार के स्वच्छ, तटस्थ और संक्षारक कणों वाले माध्यमों को प्रवाहित कर सकता है। यह पारंपरिक स्व-प्राइमिंग पंपों की कई कमियों को दूर करता है। इस प्रकार के स्व-प्राइमिंग पंप की अनूठी शुष्क संचालन संरचना के कारण, यह पहली बार चालू होने पर बिना तरल के स्वचालित रूप से चालू और बंद हो जाता है। इसका सक्शन हेड 9 मीटर से अधिक हो सकता है; उत्कृष्ट हाइड्रोलिक डिज़ाइन और अनूठी संरचना 75% से अधिक की उच्च दक्षता बनाए रखती है। विभिन्न प्रकार की स्थापना विकल्प उपलब्ध हैं।
बल्क मॉडुलस (k)
व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, तरल पदार्थों को असंपीड्य माना जा सकता है। हालाँकि, कुछ ऐसे मामले होते हैं, जैसे पाइपों में अस्थिर प्रवाह, जहाँ संपीड्यता को ध्यान में रखना आवश्यक होता है। प्रत्यास्थता का थोक मापांक, k, निम्न प्रकार से दिया जाता है:
जहां p दाब में वह वृद्धि है, जिसे आयतन V पर लागू करने पर आयतन AV में कमी आती है। चूंकि आयतन में कमी के साथ घनत्व में आनुपातिक वृद्धि होनी चाहिए, इसलिए समीकरण 1 को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:
सामान्य तापमान और दबाव पर पानी का k लगभग 2150 MPa होता है। इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि पानी स्टील की तुलना में लगभग 100 गुना अधिक संपीड़ित होता है।
आदर्श द्रव
एक आदर्श द्रव वह होता है जिसमें द्रव कणों के बीच कोई स्पर्शरेखीय या अपरूपणीय तनाव नहीं होता है। बल हमेशा एक अनुभाग पर लंबवत रूप से कार्य करते हैं और केवल दाब और त्वरण बलों तक सीमित होते हैं। कोई भी वास्तविक द्रव इस अवधारणा का पूर्णतः पालन नहीं करता है, और गतिमान सभी द्रवों में स्पर्शरेखीय तनाव मौजूद होते हैं जो गति पर अवमंदन प्रभाव डालते हैं। हालांकि, पानी सहित कुछ द्रव आदर्श द्रव के निकट होते हैं, और यह सरलीकृत धारणा कुछ प्रवाह समस्याओं के समाधान में गणितीय या चित्रात्मक विधियों को अपनाने में सक्षम बनाती है।
मॉडल नंबर: XBC-VTP
XBC-VTP सीरीज़ के वर्टिकल लॉन्ग शाफ्ट फायर फाइटिंग पंप सिंगल स्टेज और मल्टीस्टेज डिफ्यूज़र पंपों की एक श्रृंखला है, जिनका निर्माण नवीनतम राष्ट्रीय मानक GB6245-2006 के अनुसार किया गया है। हमने यूनाइटेड स्टेट्स फायर प्रोटेक्शन एसोसिएशन के मानक के संदर्भ में इसके डिज़ाइन में सुधार भी किया है। इसका मुख्य उपयोग पेट्रोकेमिकल, प्राकृतिक गैस, पावर प्लांट, कॉटन टेक्सटाइल, बंदरगाह, विमानन, गोदाम, ऊंची इमारतों और अन्य उद्योगों में आग बुझाने के लिए पानी की आपूर्ति के लिए किया जाता है। इसका उपयोग जहाज, समुद्री टैंक, फायर शिप और अन्य आपूर्ति स्थितियों में भी किया जा सकता है।
श्यानता
किसी द्रव की श्यानता, उसके स्पर्शरेखीय या अपरूपण तनाव के प्रतिरोध का माप है। यह द्रव अणुओं की परस्पर क्रिया और संसंजन से उत्पन्न होती है। सभी वास्तविक द्रवों में श्यानता होती है, हालांकि इसकी मात्रा भिन्न-भिन्न होती है। ठोस में अपरूपण तनाव, विकृति के समानुपाती होता है, जबकि द्रव में अपरूपण तनाव, अपरूपण विकृति की दर के समानुपाती होता है। इससे यह स्पष्ट होता है कि स्थिर द्रव में कोई अपरूपण तनाव नहीं हो सकता।
चित्र 1. श्यान विरूपण
दो प्लेटों के बीच सीमित एक द्रव पर विचार करें, जो एक दूसरे से बहुत कम दूरी y पर स्थित हैं (चित्र 1)। निचली प्लेट स्थिर है जबकि ऊपरी प्लेट वेग v से गतिमान है। द्रव की गति को अनंत रूप से पतली परतों या लैमिना की एक श्रृंखला में घटित माना जाता है, जो एक दूसरे के ऊपर फिसलने के लिए स्वतंत्र हैं। कोई क्रॉस-फ्लो या अशांति नहीं है। स्थिर प्लेट के निकटवर्ती परत स्थिर है जबकि गतिमान प्लेट के निकटवर्ती परत का वेग v है। अपरूपण विकृति की दर या वेग प्रवणता dv/dy है। गतिशील श्यानता या, सरल शब्दों में, श्यानता μ निम्न द्वारा दी जाती है:
ताकि:
श्यानता के प्रतिबल के लिए यह सूत्र सर्वप्रथम न्यूटन द्वारा प्रतिपादित किया गया था और इसे न्यूटन का श्यानता समीकरण कहा जाता है। लगभग सभी द्रवों में समानुपाती गुणांक स्थिर होता है और इन्हें न्यूटनियन द्रव कहा जाता है।
चित्र 2. अपरूपण तनाव और अपरूपण विकृति की दर के बीच संबंध।
चित्र 2 समीकरण 3 का एक ग्राफिक निरूपण है और यह अपरूपण तनाव के तहत ठोस और तरल पदार्थों के विभिन्न व्यवहारों को दर्शाता है।
श्यानता को सेंटीपॉइज़ (Pa.s या Ns/m) में व्यक्त किया जाता है।2).
द्रव गति से संबंधित कई समस्याओं में, श्यानता घनत्व के साथ μ/p (बल से स्वतंत्र) के रूप में प्रकट होती है और एक एकल पद v का उपयोग करना सुविधाजनक होता है, जिसे गतिज श्यानता के रूप में जाना जाता है।
भारी तेल के लिए ν का मान 900 x 10 जितना अधिक हो सकता है।-6m2हवा की गतिज श्यानता पानी की गतिज श्यानता से लगभग 13 गुना अधिक होती है, जबकि पानी की श्यानता अपेक्षाकृत कम होती है और 15°C पर यह केवल 1.14 x 10⁻⁶ m²/s होती है। तापमान बढ़ने के साथ द्रव की गतिज श्यानता कम होती जाती है। कमरे के तापमान पर हवा की गतिज श्यानता पानी की गतिज श्यानता से लगभग 13 गुना अधिक होती है।
पृष्ठ तनाव और केशिकात्व
टिप्पणी:
संसंजन वह आकर्षण है जो समान अणुओं के बीच होता है।
आसंजन वह आकर्षण है जो भिन्न-भिन्न अणुओं के बीच होता है।
पृष्ठ तनाव वह भौतिक गुण है जिसके कारण पानी की एक बूंद नल पर स्थिर रहती है, कोई बर्तन किनारे से थोड़ा ऊपर तक तरल से भरा होने पर भी नहीं छलकता, और कोई सुई किसी तरल की सतह पर तैरती रहती है। ये सभी घटनाएँ किसी अमिश्रणीय तरल या गैस से सटे तरल की सतह पर अणुओं के बीच सामंजस्य के कारण होती हैं। ऐसा लगता है मानो सतह एक लचीली झिल्ली से बनी हो, जिस पर समान रूप से तनाव पड़ता है, और जो हमेशा सतही क्षेत्रफल को सिकोड़ने की प्रवृत्ति रखती है। इसी कारण हम पाते हैं कि तरल में गैस के बुलबुले और वायुमंडल में नमी की बूंदें लगभग गोलाकार होती हैं।
किसी भी काल्पनिक रेखा पर मुक्त सतह पर लगने वाला पृष्ठ तनाव बल रेखा की लंबाई के समानुपाती होता है और उसके लंबवत दिशा में कार्य करता है। प्रति इकाई लंबाई पृष्ठ तनाव को मिलीन्यूरिकेन (mN/m) में व्यक्त किया जाता है। कमरे के तापमान पर हवा के संपर्क में आने वाले पानी के लिए इसका मान लगभग 73 मिलीन्यूरिकेन (m) होता है, जो काफी कम होता है।iतापमान बढ़ने के साथ-साथ।
हाइड्रोलिक्स के अधिकांश अनुप्रयोगों में, पृष्ठ तनाव का महत्व नगण्य होता है क्योंकि इससे जुड़े बल आमतौर पर जलस्थैतिक और गतिशील बलों की तुलना में नगण्य होते हैं। पृष्ठ तनाव केवल वहीं महत्वपूर्ण होता है जहाँ मुक्त सतह हो और सीमा के आयाम छोटे हों। इसलिए हाइड्रोलिक मॉडलों के मामले में, पृष्ठ तनाव के प्रभाव, जो प्रोटोटाइप में महत्वहीन होते हैं, मॉडल में प्रवाह व्यवहार को प्रभावित कर सकते हैं, और सिमुलेशन में त्रुटि के इस स्रोत को परिणामों की व्याख्या करते समय ध्यान में रखना आवश्यक है।
वायुमंडल में खुले छोटे छिद्र वाली नलियों के मामले में पृष्ठ तनाव का प्रभाव बहुत स्पष्ट होता है। ये प्रयोगशाला में मैनोमीटर नलियों या मिट्टी में खुले छिद्रों के रूप में हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, जब एक छोटी कांच की नली को पानी में डुबोया जाता है, तो यह पाया जाएगा कि पानी नली के अंदर ऊपर उठता है, जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है।
ट्यूब में पानी की सतह, जिसे मेनिस्कस भी कहा जाता है, ऊपर की ओर अवतल होती है। इस घटना को केशिकात्व कहते हैं, और पानी और कांच के बीच स्पर्शरेखीय संपर्क यह दर्शाता है कि पानी का आंतरिक संसंजन, पानी और कांच के बीच आसंजन से कम है। ट्यूब के भीतर मुक्त सतह के निकट पानी का दबाव वायुमंडलीय दबाव से कम होता है।
चित्र 3. केशिकात्व
चित्र 3(b) में दर्शाए अनुसार, पारा का व्यवहार कुछ भिन्न होता है। संसंजन बल आसंजन बल से अधिक होने के कारण, संपर्क कोण बड़ा होता है और मेनिस्कस का उत्तल भाग वायुमंडल की ओर होता है और वह अवतल होता है। मुक्त सतह के निकट का दाब वायुमंडलीय दाब से अधिक होता है।
मैनोमीटर और गेज ग्लास में केशिका प्रभाव से बचने के लिए 10 मिमी से कम व्यास वाली ट्यूबों का उपयोग नहीं किया जा सकता है।
अपकेंद्री समुद्री जल गंतव्य पंप
मॉडल नंबर: ASN ASNV
मॉडल ASN और ASNV पंप सिंगल-स्टेज डबल सक्शन स्प्लिट वोल्यूट केसिंग सेंट्रीफ्यूगल पंप हैं और इनका उपयोग जल कार्यों, एयर कंडीशनिंग परिसंचरण, भवन निर्माण, सिंचाई, जल निकासी पंप स्टेशन, विद्युत शक्ति स्टेशन, औद्योगिक जल आपूर्ति प्रणाली, अग्निशमन प्रणाली, जहाज, भवन आदि के लिए तरल परिवहन हेतु किया जाता है।
भाप बल
पर्याप्त गतिज ऊर्जा वाले द्रव अणु द्रव की मुक्त सतह पर स्थित द्रव के मुख्य भाग से बाहर निकलकर वाष्प में परिवर्तित हो जाते हैं। इस वाष्प द्वारा उत्पन्न दाब को वाष्प दाब (P) कहते हैं। तापमान में वृद्धि के साथ अणुओं की हलचल बढ़ती है और इस प्रकार वाष्प दाब में भी वृद्धि होती है। जब वाष्प दाब उसके ऊपर स्थित गैस के दाब के बराबर हो जाता है, तो द्रव उबलने लगता है। 15°C पर जल का वाष्प दाब 1.72 किलोपैमा (1.72 किलोन्यूटन/मीटर³) होता है।2).
वायु - दाब
पृथ्वी की सतह पर वायुमंडल के दाब को बैरोमीटर द्वारा मापा जाता है। समुद्र तल पर वायुमंडलीय दाब औसतन 101 किलोपैग्रा होता है और इसे इसी मान पर मानकीकृत किया जाता है। ऊंचाई बढ़ने के साथ वायुमंडलीय दाब घटता जाता है; उदाहरण के लिए, 1500 मीटर की ऊंचाई पर यह घटकर 88 किलोपैग्रा हो जाता है। समुद्र तल पर जल स्तंभ की समतुल्य ऊंचाई 10.3 मीटर होती है, और इसे अक्सर जल बैरोमीटर कहा जाता है। यह ऊंचाई काल्पनिक है, क्योंकि जल के वाष्प दाब के कारण पूर्ण निर्वात प्राप्त करना संभव नहीं है। पारा एक बेहतर बैरोमेट्रिक द्रव है, क्योंकि इसका वाष्प दाब नगण्य होता है। साथ ही, इसके उच्च घनत्व के कारण समुद्र तल पर इसका स्तंभ उचित ऊंचाई का होता है - लगभग 0.75 मीटर।
हाइड्रोलिक्स में पाए जाने वाले अधिकांश दबाव वायुमंडलीय दबाव से अधिक होते हैं और इन्हें सापेक्ष रूप से मापने वाले उपकरणों द्वारा मापा जाता है, इसलिए वायुमंडलीय दबाव को आधार मानकर शून्य मान लेना सुविधाजनक होता है। वायुमंडलीय दबाव से अधिक होने पर दबाव को गेज दबाव और उससे कम होने पर निर्वात दबाव कहा जाता है। यदि वास्तविक शून्य दबाव को आधार मानकर दबाव लिया जाए, तो दबाव को निरपेक्ष दबाव कहा जाता है। अध्याय 5 में, जहाँ NPSH पर चर्चा की गई है, सभी आंकड़े निरपेक्ष जल बैरोमीटर के संदर्भ में व्यक्त किए गए हैं, जैसे समुद्र तल = 0 बार, गेज = 1 बार, निरपेक्ष = 101 kPa = 10.3 मीटर पानी।
पोस्ट करने का समय: 20 मार्च 2024