పరిచయం
గత అధ్యాయంలో, నిశ్చలంగా ఉన్న ద్రవాల ద్వారా ప్రయోగించబడిన బలాల కోసం ఖచ్చితమైన గణిత పరిస్థితులను సులభంగా పొందవచ్చని చూపబడింది. ఎందుకంటే హైడ్రోస్టాటిక్‌లో కేవలం సాధారణ పీడన బలాలు మాత్రమే ఉంటాయి. చలనంలో ఉన్న ద్రవాన్ని పరిగణించినప్పుడు, విశ్లేషణ సమస్య వెంటనే చాలా కష్టతరం అవుతుంది. కణాల వేగం యొక్క పరిమాణం మరియు దిశను పరిగణనలోకి తీసుకోవడమే కాకుండా, స్నిగ్ధత యొక్క సంక్లిష్ట ప్రభావం కూడా ఉంటుంది, ఇది కదులుతున్న ద్రవ కణాల మధ్య మరియు వాటిని ఆవరించి ఉన్న సరిహద్దుల వద్ద ఒక కోత లేదా ఘర్షణ ఒత్తిడిని కలిగిస్తుంది. ద్రవ దేహంలోని వివిధ మూలకాల మధ్య సాధ్యమయ్యే సాపేక్ష చలనం, ప్రవాహ పరిస్థితులకు అనుగుణంగా పీడనం మరియు కోత ఒత్తిడి ఒక బిందువు నుండి మరొక బిందువుకు గణనీయంగా మారడానికి కారణమవుతుంది. ప్రవాహ దృగ్విషయంతో ముడిపడి ఉన్న సంక్లిష్టతల కారణంగా, ఖచ్చితమైన గణిత విశ్లేషణ కొన్ని సందర్భాల్లో మాత్రమే సాధ్యమవుతుంది, మరియు ఇంజనీరింగ్ దృక్కోణం నుండి, అవి కొంతవరకు ఆచరణ సాధ్యం కానివి. అందువల్ల ప్రవాహ సమస్యలను ప్రయోగాత్మకంగా పరిష్కరించడం గానీ, లేదా సైద్ధాంతిక పరిష్కారాన్ని పొందడానికి సరిపోయే కొన్ని సరళీకృత ఊహలను చేయడం ద్వారా గానీ అవసరం. ఈ రెండు పద్ధతులు పరస్పరం విరుద్ధమైనవి కావు, ఎందుకంటే యాంత్రిక శాస్త్రం యొక్క ప్రాథమిక నియమాలు ఎల్లప్పుడూ చెల్లుబాటులో ఉంటాయి మరియు అనేక ముఖ్యమైన సందర్భాలలో పాక్షిక-సైద్ధాంతిక పద్ధతులను అవలంబించడానికి వీలు కల్పిస్తాయి. అంతేకాకుండా, సరళీకృత విశ్లేషణ ఫలితంగా వాస్తవ పరిస్థితుల నుండి ఏర్పడే విచలనం యొక్క పరిధిని ప్రయోగాత్మకంగా నిర్ధారించుకోవడం కూడా ముఖ్యం.
అత్యంత సాధారణమైన సరళీకరణ ఊహ ఏమిటంటే, ద్రవం ఆదర్శవంతమైనది లేదా పరిపూర్ణమైనది, తద్వారా సంక్లిష్టమైన స్నిగ్ధతా ప్రభావాలను తొలగిస్తుంది. స్టోక్స్, రేలీ, రాంకిన్, కెల్విన్ మరియు లాంబ్ వంటి ప్రముఖ పండితుల దృష్టిని ఆకర్షించిన అనువర్తిత గణితశాస్త్ర శాఖ అయిన సాంప్రదాయక జలగతిశాస్త్రానికి ఇదే ఆధారం. సాంప్రదాయక సిద్ధాంతంలో తీవ్రమైన అంతర్గత పరిమితులు ఉన్నాయి, కానీ నీటికి సాపేక్షంగా తక్కువ స్నిగ్ధత ఉన్నందున, అది అనేక పరిస్థితులలో నిజమైన ద్రవంలా ప్రవర్తిస్తుంది. ఈ కారణంగా, ద్రవ చలనం యొక్క లక్షణాల అధ్యయనానికి సాంప్రదాయక జలగతిశాస్త్రాన్ని అత్యంత విలువైన నేపథ్యంగా పరిగణించవచ్చు. ప్రస్తుత అధ్యాయం ద్రవ చలనం యొక్క ప్రాథమిక గతిశాస్త్రానికి సంబంధించినది మరియు సివిల్ ఇంజనీరింగ్ హైడ్రాలిక్స్‌లో ఎదురయ్యే మరింత నిర్దిష్ట సమస్యలతో వ్యవహరించే తదుపరి అధ్యాయాలకు ప్రాథమిక పరిచయంగా పనిచేస్తుంది. ద్రవ చలనం యొక్క మూడు ముఖ్యమైన ప్రాథమిక సమీకరణాలైన అవిచ్ఛిన్నత, బెర్నౌలీ మరియు ద్రవ్యవేగ సమీకరణాలు ఉత్పాదించబడ్డాయి మరియు వాటి ప్రాముఖ్యత వివరించబడింది. తరువాత, సాంప్రదాయక సిద్ధాంతం యొక్క పరిమితులు పరిగణించబడ్డాయి మరియు నిజమైన ద్రవం యొక్క ప్రవర్తన వర్ణించబడింది. ఈ అధ్యాయం అంతటా సంపీడనం చెందని ద్రవంగా భావించబడింది.
ప్రవాహ రకాలు
వివిధ రకాల ద్రవ చలనాన్ని ఈ క్రింది విధంగా వర్గీకరించవచ్చు:
1. అల్లకల్లోలమైన మరియు లామినార్
2.భ్రమణ మరియు భ్రమణరహిత
3. స్థిరమైన మరియు అస్థిరమైన
4. ఏకరీతి మరియు ఏకరీతి కాని.
MVS సిరీస్ యాక్సియల్-ఫ్లో పంపులు మరియు AVS సిరీస్ మిక్స్డ్-ఫ్లో పంపులు (వర్టికల్ యాక్సియల్ ఫ్లో మరియు మిక్స్డ్ ఫ్లో సబ్మెర్సిబుల్ మురుగునీటి పంపు) అనేవి విదేశీ ఆధునిక సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని ఉపయోగించి విజయవంతంగా రూపొందించిన ఆధునిక ఉత్పత్తులు. ఈ కొత్త పంపుల సామర్థ్యం పాత వాటి కంటే 20% ఎక్కువ. వీటి సామర్థ్యం కూడా పాత వాటి కంటే 3~5% అధికంగా ఉంటుంది.
అల్లకల్లోల మరియు క్రమబద్ధమైన ప్రవాహం.
ఈ పదాలు ప్రవాహం యొక్క భౌతిక స్వభావాన్ని వివరిస్తాయి.
అల్లకల్లోల ప్రవాహంలో, ద్రవ కణాల కదలిక క్రమరహితంగా ఉంటుంది మరియు వాటి స్థానాలు యాదృచ్ఛికంగా మారుతున్నట్లు కనిపిస్తాయి. ప్రతి కణం హెచ్చుతగ్గుల అడ్డ వేగాలకు లోనవుతుంది, అందువల్ల వాటి చలనం సరళరేఖగా కాకుండా సుడులు తిరుగుతూ, వంకరగా ఉంటుంది. ఒక నిర్దిష్ట బిందువు వద్ద రంగును ఇంజెక్ట్ చేస్తే, అది ప్రవాహమంతటా వేగంగా వ్యాపిస్తుంది. ఉదాహరణకు, ఒక పైపులోని అల్లకల్లోల ప్రవాహం విషయంలో, ఒక భాగం వద్ద వేగాన్ని తక్షణమే నమోదు చేస్తే, అది పటం 1(ఎ)లో చూపిన విధంగా సుమారుగా ఒక పంపిణీని వెల్లడిస్తుంది. సాధారణ కొలత పరికరాల ద్వారా నమోదు చేయబడే స్థిర వేగాన్ని చుక్కల గీతలతో సూచించారు, మరియు అల్లకల్లోల ప్రవాహం అనేది తాత్కాలిక స్థిర సగటుపై ఆవరించిన అస్థిర హెచ్చుతగ్గుల వేగం ద్వారా వర్గీకరించబడుతుందని స్పష్టమవుతుంది.
పటం 1(ఎ) అల్లకల్లోల ప్రవాహం
Fig.1(b) లామినార్ ప్రవాహం
లామినార్ ప్రవాహంలో ద్రవ కణాలన్నీ సమాంతర మార్గాలలో ప్రయాణిస్తాయి మరియు వేగానికి అడ్డం భాగం ఉండదు. ఈ క్రమబద్ధమైన పురోగతిలో, ప్రతి కణం ఎటువంటి విచలనం లేకుండా దాని ముందున్న కణం యొక్క మార్గాన్ని ఖచ్చితంగా అనుసరిస్తుంది. అందువల్ల, రంగు యొక్క సన్నని పోగు వ్యాపనం లేకుండా అలాగే ఉంటుంది. టర్బులెంట్ ప్రవాహం కంటే లామినార్ ప్రవాహంలో (పటం.1బి) అడ్డం వేగ ప్రవణత చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, ఒక పైపుకు, సగటు వేగం V మరియు గరిష్ట వేగం Vmax ల నిష్పత్తి టర్బులెంట్ ప్రవాహంలో 0.5 మరియు లామినార్ ప్రవాహంలో 0.05 ఉంటుంది.
లామినార్ ప్రవాహం తక్కువ వేగాలు మరియు జిగటగా, నెమ్మదిగా ప్రవహించే ద్రవాలతో ముడిపడి ఉంటుంది. పైప్‌లైన్ మరియు ఓపెన్-ఛానల్ హైడ్రాలిక్స్‌లో, ఒక ఘన సరిహద్దుకు సమీపంలో పలుచని లామినార్ పొర ఉన్నప్పటికీ, టర్బులెంట్ ప్రవాహాన్ని నిర్ధారించడానికి వేగాలు దాదాపు ఎల్లప్పుడూ తగినంత ఎక్కువగా ఉంటాయి. లామినార్ ప్రవాహ నియమాలు పూర్తిగా అర్థం చేసుకోబడ్డాయి, మరియు సాధారణ సరిహద్దు పరిస్థితుల కోసం వేగ పంపిణీని గణితశాస్త్రపరంగా విశ్లేషించవచ్చు. దాని క్రమరహిత స్పందన స్వభావం కారణంగా, టర్బులెంట్ ప్రవాహం కఠినమైన గణిత విశ్లేషణను నిరోధించింది, మరియు ఆచరణాత్మక సమస్యల పరిష్కారం కోసం, ఎక్కువగా అనుభావిక లేదా పాక్షిక-అనుభావిక సంబంధాలపై ఆధారపడటం అవసరం.
మోడల్ నెం: XBC-VTP
XBC-VTP సిరీస్ నిలువు పొడవైన షాఫ్ట్ అగ్నిమాపక పంపులు అనేవి తాజా జాతీయ ప్రమాణం GB6245-2006కు అనుగుణంగా తయారు చేయబడిన సింగిల్ స్టేజ్, మల్టీస్టేజ్ డిఫ్యూజర్ పంపుల శ్రేణి. మేము యునైటెడ్ స్టేట్స్ ఫైర్ ప్రొటెక్షన్ అసోసియేషన్ ప్రమాణాన్ని సూచనగా తీసుకుని డిజైన్‌ను కూడా మెరుగుపరిచాము. ఇది ప్రధానంగా పెట్రోకెమికల్, సహజ వాయువు, పవర్ ప్లాంట్, కాటన్ టెక్స్‌టైల్, వార్ఫ్, ఏవియేషన్, వేర్‌హౌసింగ్, బహుళ అంతస్తుల భవనాలు మరియు ఇతర పరిశ్రమలలో అగ్నిమాపక నీటి సరఫరా కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. దీనిని ఓడ, సముద్ర ట్యాంక్, ఫైర్ షిప్ మరియు ఇతర సరఫరా సందర్భాలలో కూడా ఉపయోగించవచ్చు.
భ్రమణ మరియు భ్రమణరహిత ప్రవాహం.
ప్రతి ద్రవ కణం దాని స్వంత ద్రవ్యరాశి కేంద్రం చుట్టూ కోణీయ వేగాన్ని కలిగి ఉంటే, ఆ ప్రవాహాన్ని భ్రమణ ప్రవాహం అంటారు.
పటం 2a ఒక సరళ సరిహద్దు గుండా ప్రవహించే అల్లకల్లోల ప్రవాహానికి సంబంధించిన ఒక సాధారణ వేగ పంపిణీని చూపిస్తుంది. అసమాన వేగ పంపిణీ కారణంగా, మొదట రెండు అక్షాలు లంబంగా ఉన్న ఒక కణం, స్వల్ప భ్రమణంతో విరూపణకు గురవుతుంది. పటం 2aలో, వృత్తాకారంలో ప్రవాహం
వేగం వ్యాసార్థానికి అనులోమానుపాతంలో ఉండేలా మార్గం చిత్రీకరించబడింది. కణం యొక్క రెండు అక్షాలు ఒకే దిశలో తిరుగుతాయి, అందువల్ల ప్రవాహం మళ్ళీ భ్రమణ రూపంలో ఉంటుంది.
Fig.2(a) భ్రమణ ప్రవాహం
ప్రవాహం భ్రమణరహితంగా ఉండాలంటే, సరళ సరిహద్దుకు ఆనుకొని ఉన్న వేగ పంపిణీ ఏకరీతిగా ఉండాలి (పటం 2బి). వృత్తాకార మార్గంలో ప్రవాహం విషయంలో, వేగం వ్యాసార్థానికి విలోమానుపాతంలో ఉన్నప్పుడు మాత్రమే భ్రమణరహిత ప్రవాహం వర్తిస్తుందని చూపవచ్చు. పటం 3ను మొదటిసారి చూడగానే ఇది తప్పుగా అనిపిస్తుంది, కానీ నిశితంగా పరిశీలిస్తే రెండు అక్షాలు వ్యతిరేక దిశలలో తిరుగుతాయని, తద్వారా ఒక పరిహార ప్రభావం ఏర్పడి, అక్షాల సగటు విన్యాసం ప్రారంభ స్థితి నుండి మారకుండా ఉంటుందని తెలుస్తుంది.
పటం 2(బి) భ్రమణరహిత ప్రవాహం
అన్ని ద్రవాలకు స్నిగ్ధత ఉంటుంది కాబట్టి, ఒక నిజమైన ద్రవం యొక్క ప్రవాహం ఎప్పుడూ పూర్తిగా భ్రమణరహితంగా ఉండదు, మరియు లామినార్ ప్రవాహం సహజంగానే అధిక భ్రమణ స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. అందువల్ల, భ్రమణరహిత ప్రవాహం అనేది ఒక ఊహాజనిత పరిస్థితి, ఇది కేవలం విద్యాపరమైన ఆసక్తికి మాత్రమే పరిమితమయ్యేది. కానీ, అల్లకల్లోల ప్రవాహంలోని అనేక సందర్భాలలో భ్రమణ లక్షణాలు చాలా అల్పంగా ఉండటం వల్ల వాటిని విస్మరించవచ్చు. ఇది సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఇంతకు ముందు ప్రస్తావించిన సాంప్రదాయ హైడ్రోడైనమిక్స్ యొక్క గణిత భావనల ద్వారా భ్రమణరహిత ప్రవాహాన్ని విశ్లేషించడం సాధ్యమవుతుంది.
సెంట్రిఫ్యూగల్ సముద్రపు నీటి గమ్యస్థాన పంపు
మోడల్ నెం: ASN ASNV
మోడల్ ASN మరియు ASNV పంపులు సింగిల్-స్టేజ్ డబుల్ సక్షన్ స్ప్లిట్ వోల్యూట్ కేసింగ్ సెంట్రిఫ్యూగల్ పంపులు మరియు వీటిని నీటి పనులు, ఎయిర్ కండిషనింగ్ సర్క్యులేషన్, భవన నిర్మాణం, నీటిపారుదల, డ్రైనేజీ పంప్ స్టేషన్, విద్యుత్ కేంద్రం, పారిశ్రామిక నీటి సరఫరా వ్యవస్థ, అగ్నిమాపక వ్యవస్థ, ఓడ, భవనం మొదలైన వాటిలో ద్రవ రవాణా కోసం ఉపయోగిస్తారు.
స్థిరమైన మరియు అస్థిరమైన ప్రవాహం.
ఏదైనా బిందువు వద్ద పరిస్థితులు కాలంతో పాటు స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు, ఆ ప్రవాహాన్ని స్థిరమైన ప్రవాహం అంటారు. ఈ నిర్వచనాన్ని కఠినంగా అన్వయిస్తే, అల్లకల్లోల ప్రవాహం ఎన్నడూ నిజంగా స్థిరంగా ఉండదనే నిర్ధారణకు రావచ్చు. అయితే, ప్రస్తుత ప్రయోజనం కోసం, సాధారణ ద్రవ చలనాన్ని ప్రమాణంగాను, అల్లకల్లోలంతో ముడిపడి ఉన్న అస్తవ్యస్తమైన హెచ్చుతగ్గులను కేవలం ఒక ద్వితీయ ప్రభావంగాను పరిగణించడం సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది. ఒక గొట్టం లేదా బహిరంగ కాలువలో స్థిరమైన ఉత్సర్గం స్థిరమైన ప్రవాహానికి ఒక స్పష్టమైన ఉదాహరణ.
కాలంతో పాటు పరిస్థితులు మారినప్పుడు ప్రవాహం అస్థిరంగా ఉంటుందని దీని పర్యవసానంగా తెలుస్తుంది. అస్థిర ప్రవాహానికి ఒక ఉదాహరణ గొట్టం లేదా బహిరంగ కాలువలో మారుతున్న ఉత్సర్గం; ఇది సాధారణంగా స్థిరమైన ఉత్సర్గం తరువాత లేదా దాని తర్వాత సంభవించే ఒక తాత్కాలిక దృగ్విషయం. ఇతర సుపరిచితమైన
తరంగ చలనం మరియు ఆటుపోటు ప్రవాహంలో పెద్ద నీటి వనరుల చక్రీయ కదలిక అనేవి మరింత ఆవర్తన స్వభావానికి ఉదాహరణలు.
హైడ్రాలిక్ ఇంజనీరింగ్‌లోని చాలా ఆచరణాత్మక సమస్యలు స్థిర ప్రవాహానికి సంబంధించినవి. ఇది అదృష్టమే, ఎందుకంటే అస్థిర ప్రవాహంలోని కాల చరరాశి విశ్లేషణను గణనీయంగా క్లిష్టతరం చేస్తుంది. అందువల్ల, ఈ అధ్యాయంలో, అస్థిర ప్రవాహం గురించిన పరిశీలన కొన్ని సాపేక్షంగా సులభమైన సందర్భాలకే పరిమితం చేయబడుతుంది. అయినప్పటికీ, సాపేక్ష చలన సూత్రం ఆధారంగా అస్థిర ప్రవాహం యొక్క అనేక సాధారణ సందర్భాలను స్థిర స్థితికి తీసుకురావచ్చని గుర్తుంచుకోవడం ముఖ్యం.
అందువల్ల, నిశ్చల జలంలో కదులుతున్న ఓడకు సంబంధించిన సమస్యను, ఓడ నిశ్చలంగా ఉండి నీరు చలనంలో ఉన్నట్లుగా తిరిగి రూపొందించవచ్చు; ద్రవ ప్రవర్తనలో సారూప్యతకు ఏకైక ప్రమాణం ఏమిటంటే సాపేక్ష వేగం సమానంగా ఉండాలి. మళ్ళీ, లోతైన నీటిలో తరంగ చలనాన్ని దీనికి తగ్గించవచ్చు
పరిశీలకుడు తరంగాలతో పాటు అదే వేగంతో ప్రయాణిస్తాడని భావించడం ద్వారా స్థిర స్థితి.
డీజిల్ ఇంజిన్ వర్టికల్ టర్బైన్ మల్టీస్టేజ్ సెంట్రిఫ్యూగల్ ఇన్‌లైన్ షాఫ్ట్ వాటర్ డ్రైనేజ్ పంప్. ఈ రకమైన వర్టికల్ డ్రైనేజ్ పంప్ ప్రధానంగా తుప్పు పట్టని, 60 °C కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఉన్న, మరియు 150 mg/L కంటే తక్కువ పరిమాణంలో తేలియాడే ఘనపదార్థాలు (ఫైబర్, గ్రిట్స్ మినహా) ఉన్న మురుగునీటిని లేదా వ్యర్థ జలాలను పంపింగ్ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. VTP రకం వర్టికల్ డ్రైనేజ్ పంప్ అనేది VTP రకం వర్టికల్ వాటర్ పంపులలో ఒకటి, మరియు ఇది పైపుల పెరుగుదల మరియు కాలర్ ఆధారంగా, ట్యూబ్ ఆయిల్ లూబ్రికేషన్ కోసం నీటిని ఉపయోగిస్తుంది. ఇది 60 °C కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద, కొంత ఘనపదార్థం (స్క్రాప్ ఐరన్ మరియు సన్నని ఇసుక, బొగ్గు మొదలైనవి) కలిగిన మురుగునీటిని లేదా వ్యర్థ జలాలను పంపగలదు.
ఏకరీతి మరియు ఏకరీతి కాని ప్రవాహం.
ప్రవాహ మార్గంలో ఒక బిందువు నుండి మరొక బిందువుకు వేగ సదిశ యొక్క పరిమాణం మరియు దిశలో ఎటువంటి మార్పు లేనప్పుడు, ఆ ప్రవాహాన్ని ఏకరీతి ప్రవాహం అంటారు. ఈ నిర్వచనానికి అనుగుణంగా, ప్రతి ఖండన వద్ద ప్రవాహ వైశాల్యం మరియు వేగం రెండూ సమానంగా ఉండాలి. వేగ సదిశ ప్రదేశాన్ని బట్టి మారుతున్నప్పుడు ఏకరీతి కాని ప్రవాహం ఏర్పడుతుంది; దీనికి ఒక సాధారణ ఉదాహరణ అభిసరణ లేదా అపసరణ సరిహద్దుల మధ్య జరిగే ప్రవాహం.
ఈ రెండు ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహ పరిస్థితులు ఓపెన్-ఛానల్ హైడ్రాలిక్స్‌లో సాధారణమే, అయినప్పటికీ ఖచ్చితంగా చెప్పాలంటే, ఏకరీతి ప్రవాహం ఎల్లప్పుడూ అనంత సమీపంగా చేరుకోబడుతుంది కాబట్టి, ఇది కేవలం ఉజ్జాయింపుగా చేరుకోగల ఒక ఆదర్శ స్థితి మాత్రమే, దీనిని వాస్తవంగా ఎప్పటికీ సాధించలేము. ఈ పరిస్థితులు కాలానికి కాకుండా ప్రదేశానికి సంబంధించినవని గమనించాలి, అందువల్ల పరివేష్టిత ప్రవాహాల (ఉదా. పీడనంలో ఉన్న పైపులు) సందర్భాలలో, అవి ప్రవాహం యొక్క స్థిర లేదా అస్థిర స్వభావంపై పూర్తిగా స్వతంత్రంగా ఉంటాయి.
పోస్ట్ చేసిన సమయం: మార్చి-29-2024