परजीवी ड्रैग: Difference between revisions
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[[Image:Drag curves for aircraft in flight.svg|thumb|x250px|स्थिर उड़ान में | [[Image:Drag curves for aircraft in flight.svg|thumb|x250px|स्थिर उड़ान में पिंड को उठाने के लिए सही]]पराश्रयिक अवरोध, जिसे पार्श्व अवरोध के रूप में भी जाना जाता है,<ref name="Anderson">{{cite book |last1=Anderson |first1=John D., Jr. |title=वायुगतिकी के मूल तत्व|date=1991 |publisher=McGraw-Hill |location=New York |isbn=0-07-001679-8 |edition=2nd}}</ref>{{rp|254}}<ref name="Anderson Introduction">{{cite book |last1=Anderson |first1=John D., Jr. |title=उड़ान का परिचय|date=2016 |publisher=McGraw Hill Education |location=New York, NY |isbn=978-0-07-802767-3 |page=242 |edition=Eighth}}</ref>{{rp|256}} यह एक प्रकार का वायुगतिकीय अवरोध (भौतिकी) है जो किसी भी वस्तु पर कार्य करता है जब वस्तु द्रव के माध्यम से चलती है। पराश्रयिक अवरोध क्रमबद्ध अवरोध और [[ त्वचा घर्षण खींचें |उपरिस्तर घर्षण]] का सम्मिलित रूप है।<ref>Clancy, L.J. (1975). ''Aerodynamics'', Sub-section 5.9. Pitman Publishing. {{ISBN|0 273 01120 0}}</ref><ref name="Anderson"/>{{rp|641-642}}<ref name="Gowree">{{cite thesis |last1=Gowree |first1=Erwin Ricky |title=फॉर्म ड्रैग पर अटैचमेंट लाइन फ्लो का प्रभाव|date=20 May 2014 |url=https://openaccess.city.ac.uk/id/eprint/12239/ |access-date=22 March 2022|type=doctoral }}</ref>{{rp|19}} यह सभी वस्तुओं को प्रभावित करता है चाहे वे उत्थापक (बल) उत्पन्न करने में सक्षम हों या न हो। | ||
किसी धरातलीय समतल पर कुल अवरोध पराश्रयिक अवरोध और [[लिफ्ट-प्रेरित ड्रैग|उत्थापक-प्रेरित अवरोध]] से बना होता है। पराश्रयिक अवरोध में उत्थापक-प्रेरित अवरोध को छोड़कर सभी प्रकार के अवरोध सम्मिलित हैं।<ref name="PHAK">{{cite book |title=पायलट की हैंडबुक ऑफ एरोनॉटिकल नॉलेज|publisher=FAA |page=Chapter 5, Aerodynamics of flight |url=https://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/aviation/phak/media/07_phak_ch5.pdf}}</ref> | |||
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वस्तु के [[आकार]] के कारण | वस्तु के [[आकार]] के कारण क्रमबद्ध अवरोध उत्पन्न होता है। पिंड का सामान्य आकार और आकारीय [[खींचें समीकरण|अवरोध समीकरण]] रूप में सबसे महत्वपूर्ण कारक हैं; बड़े प्रस्तुत क्रॉस-सेक्शन वाले निकायों में पतले निकायों की तुलना में अधिक अवरोध होगा; समतल (सुव्यवस्थित) वस्तुओं का निचला रूप अवरोध होता है। क्रमबद्ध अवरोध अवरोध समीकरण का अनुसरण करता है, जिसका अर्थ है कि यह वेग के वर्ग के साथ बढ़ता है, और इस प्रकार उच्च गति वाले धरातलीय समतलों के लिए अधिक महत्वपूर्ण हो जाता है। | ||
पिंड का क्रमबद्ध अवरोध अनुदैर्ध्य खंड पर निर्भर करता है{{what|date=November 2022}}। कम अवरोध गुणांक के लिए निकाय पार्श्व का विवेकपूर्ण विकल्प आवश्यक है। सुव्यवस्थित, और एकपथीय निरंतर होनी चाहिए, और इसके सहायक [[भंवर]] के साथ प्रवाह अलगाव से बचा जाना चाहिए। | |||
क्रमबद्ध अवरोध में व्यतिकरण अवरोध सम्मिलित है, जो वायुप्रवाह धारा के मिश्रण के कारण होता है। उदाहरण के लिए, दो हवाई धाराएं एक में विलीन हो जाती हैं। इस मिश्रण से भंवर धाराएं, विक्षोभ उत्पन्न हो सकता है या वायु का सहज प्रवाह बाधित हो सकता है। व्यतिकरण अवरोध तब अधिक होता है जब दो सतहें लंबवत कोणों पर मिलती हैं, और [[ विमान मेला |धरातलीय समतल अवरोध द्वार]] के उपयोग से इसे कम किया जा सकता है।<ref>{{Cite web|url=https://www.skybrary.aero/index.php/Interference_Drag|title = इंटरफेरेंस ड्रैग - स्काईब्ररी एविएशन सेफ्टी| date=25 May 2021 }}</ref><ref>{{Cite web|url=https://www.boldmethod.com/learn-to-fly/aerodynamics/how-interference-drag-affects-your-airplane-performance-and-decreases-performance/|title=How Interference Drag Affects Your Plane's Performance}}</ref><ref name="PHAK"/> | |||
[[वेव ड्रैग]], जिसे [[ पराध्वनिक ]] | [[वेव ड्रैग|तरंग अवरोध]], जिसे [[ पराध्वनिक |पराध्वनिक]] तरंग अवरोध या संपीड्यता अवरोध के रूप में भी जाना जाता है, एक धरातलीय समतल के [[ट्रांसोनिक|पारध्वनिक]] और पराध्वनिकी गति से चलने पर उत्पन्न [[ सदमे की लहर |त्वरित तरंग]] के कारण होने वाले अवरोध का एक घटक है।<ref name="Anderson"/>{{rp|25, 492, 573}} | ||
क्रमबद्ध अवरोध एक प्रकार का दबाव अवरोध है,<ref name="Anderson"/> जिसमें उत्थापक-प्रेरित अवरोध भी सम्मिलित है।<ref name="Anderson"/>{{rp|65, 319}} पृथक्करण के कारण क्रमबद्ध अवरोध दबाव अवरोध है।<ref name="Anderson" />{{rp|641-642}}<ref name="Anderson Introduction"/>{{rp|256}} | |||
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वस्तु के | त्वचा का घर्षण अवरोध उस वस्तु की त्वचा के विरुद्ध द्रव के घर्षण से उत्पन्न होता है जो इसके माध्यम से चलती है। त्वचा का घर्षण द्रव और पिंड की त्वचा के बीच परस्पर क्रिया से अवरोध उत्पन्न होता है, और यह सीधे गीली सतह से संबंधित होता है। पिंड की सतह का वह क्षेत्र जो द्रव के संपर्क में होता है। पिंड के संपर्क में आने वाली हवा पिंड की सतह से चिपक जाएगी और वह परत हवा की अगली परत से चिपक जाएगी और वह आगे की परतों में बदल जाएगी, इसलिए पिंड हवा की कुछ मात्रा को अपने साथ खींच रहा है। पिंड के साथ हवा की एक संलग्न परत को अवरोधित करने के लिए आवश्यक बल को स्किन फ्रिक्शन अवरोध कहा जाता है। त्वचा का घर्षण अवरोध हवा के द्रव्यमान को कुछ गति प्रदान करता है क्योंकि यह इसके माध्यम से गुजरता है और यह हवा पिंड पर एक मंदक बल लागू करती है। पराश्रयिक अवरोध के अन्य घटकों के साथ, त्वचा का घर्षण अवरोध समीकरण का अनुसरण करता है और [[वेग]] के वर्ग के साथ बढ़ता है। | ||
त्वचा घर्षण गुणांक, <math>C_f</math>, द्वारा परिभाषित किया गया है | वस्तु के चारों ओर की [[सीमा परत]] में चिपचिपाहट के कारण त्वचा का घर्षण होता है। वस्तु के सामने की सीमा परत सामान्यतः लामिनायर और अपेक्षाकृत पतली होती है, लेकिन पीछे की ओर अशांत और मोटी हो जाती है। लामिनार से अशांत प्रवाह में [[संक्रमण बिंदु]] की स्थिति वस्तु के आकार पर निर्भर करती है। घर्षण अवरोध को कम करने के दो तरीके हैं: पहला गतिमान पिंड को आकार देना है ताकि लामिना का प्रवाह संभव हो सके। दूसरी विधि चलती वस्तु की लंबाई को बढ़ाना और उसके अनुप्रस्थ काट को यथासंभव कम करना है। ऐसा करने के लिए, एक डिजाइनर [[सूक्ष्मता अनुपात]] पर विचार कर सकता है, जो कि सबसे बड़े बिंदु (एल/डी) पर इसके व्यास से विभाजित धरातलीय समतल की लंबाई है। सबसोनिक प्रवाह के लिए इसे ज्यादातर 6:1 रखा जाता है। लंबाई बढ़ने से [[रेनॉल्ड्स संख्या]] में वृद्धि होती है (<math>Re</math>). साथ <math>Re</math> उपरिस्तर घर्षण गुणांक के संबंध के लिए भाजक में, जैसे-जैसे इसका मान बढ़ता है (लैमिनार रेंज में), कुल घर्षण अवरोध कम हो जाता है। जबकि अनुप्रस्थ काट क्षेत्र में कमी से पिंड पर अवरोध बल कम हो जाता है क्योंकि वायु प्रवाह में अव्यवस्थता कम होती है। एक धरातलीय समतल के पंखों के लिए, पंखों की लंबाई (कॉर्ड) में कमी से घर्षण अवरोध नहीं होने पर प्रेरित अवरोध कम हो जाएगा। | ||
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जहाँ <math>\tau_w</math> स्थानीय [[दीवार कतरनी तनाव|बाधित अपरुपण तनाव]] है, और q मुक्त धारा [[गतिशील दबाव]] है।<ref>{{cite web|url=http://www.cfd-online.com/Wiki/Skin_friction_coefficient|title=त्वचा घर्षण गुणांक -- CFD-Wiki, मुक्त CFD संदर्भ|website=www.cfd-online.com|access-date=22 April 2018}}</ref> x दिशा में दबाव प्रवणता के बिना सीमा परतों के लिए, यह गति की मोटाई से संबंधित है | |||
:<math>C_f = 2 \frac{d \theta}{d x}.</math> | :<math>C_f = 2 \frac{d \theta}{d x}.</math> | ||
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जहाँ <math>Re</math> रेनॉल्ड्स संख्या है।<ref name="Anderson Introduction"/>{{rp|Formula 4.101}} | |||
एक प्लेट पर लामिना के प्रवाह के लिए, सूत्र का उपयोग करके | एक प्लेट पर लामिना के प्रवाह के लिए, सूत्र का उपयोग करके उपरिस्तर घर्षण गुणांक निर्धारित किया जा सकता है:<ref>{{Cite web|last=tec-science|date=2020-05-31|title=खींचें गुणांक (घर्षण और दबाव खींचें)|url=https://www.tec-science.com/mechanics/gases-and-liquids/drag-coefficient-friction-and-pressure-drag/|access-date=2020-06-25|website=tec-science|language=en-US}}</ref> | ||
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पराश्रयिक अवरोध, जिसे पार्श्व अवरोध के रूप में भी जाना जाता है,[1]: 254 [2]: 256 यह एक प्रकार का वायुगतिकीय अवरोध (भौतिकी) है जो किसी भी वस्तु पर कार्य करता है जब वस्तु द्रव के माध्यम से चलती है। पराश्रयिक अवरोध क्रमबद्ध अवरोध और उपरिस्तर घर्षण का सम्मिलित रूप है।[3][1]: 641–642 [4]: 19 यह सभी वस्तुओं को प्रभावित करता है चाहे वे उत्थापक (बल) उत्पन्न करने में सक्षम हों या न हो।
किसी धरातलीय समतल पर कुल अवरोध पराश्रयिक अवरोध और उत्थापक-प्रेरित अवरोध से बना होता है। पराश्रयिक अवरोध में उत्थापक-प्रेरित अवरोध को छोड़कर सभी प्रकार के अवरोध सम्मिलित हैं।[5]
क्रमबद्ध अवरोध
वस्तु के आकार के कारण क्रमबद्ध अवरोध उत्पन्न होता है। पिंड का सामान्य आकार और आकारीय अवरोध समीकरण रूप में सबसे महत्वपूर्ण कारक हैं; बड़े प्रस्तुत क्रॉस-सेक्शन वाले निकायों में पतले निकायों की तुलना में अधिक अवरोध होगा; समतल (सुव्यवस्थित) वस्तुओं का निचला रूप अवरोध होता है। क्रमबद्ध अवरोध अवरोध समीकरण का अनुसरण करता है, जिसका अर्थ है कि यह वेग के वर्ग के साथ बढ़ता है, और इस प्रकार उच्च गति वाले धरातलीय समतलों के लिए अधिक महत्वपूर्ण हो जाता है।
पिंड का क्रमबद्ध अवरोध अनुदैर्ध्य खंड पर निर्भर करता है[clarification needed]। कम अवरोध गुणांक के लिए निकाय पार्श्व का विवेकपूर्ण विकल्प आवश्यक है। सुव्यवस्थित, और एकपथीय निरंतर होनी चाहिए, और इसके सहायक भंवर के साथ प्रवाह अलगाव से बचा जाना चाहिए।
क्रमबद्ध अवरोध में व्यतिकरण अवरोध सम्मिलित है, जो वायुप्रवाह धारा के मिश्रण के कारण होता है। उदाहरण के लिए, दो हवाई धाराएं एक में विलीन हो जाती हैं। इस मिश्रण से भंवर धाराएं, विक्षोभ उत्पन्न हो सकता है या वायु का सहज प्रवाह बाधित हो सकता है। व्यतिकरण अवरोध तब अधिक होता है जब दो सतहें लंबवत कोणों पर मिलती हैं, और धरातलीय समतल अवरोध द्वार के उपयोग से इसे कम किया जा सकता है।[6][7][5]
तरंग अवरोध, जिसे पराध्वनिक तरंग अवरोध या संपीड्यता अवरोध के रूप में भी जाना जाता है, एक धरातलीय समतल के पारध्वनिक और पराध्वनिकी गति से चलने पर उत्पन्न त्वरित तरंग के कारण होने वाले अवरोध का एक घटक है।[1]: 25, 492, 573
क्रमबद्ध अवरोध एक प्रकार का दबाव अवरोध है,[1] जिसमें उत्थापक-प्रेरित अवरोध भी सम्मिलित है।[1]: 65, 319 पृथक्करण के कारण क्रमबद्ध अवरोध दबाव अवरोध है।[1]: 641–642 [2]: 256
उपरिस्तर घर्षण अवरोध
त्वचा का घर्षण अवरोध उस वस्तु की त्वचा के विरुद्ध द्रव के घर्षण से उत्पन्न होता है जो इसके माध्यम से चलती है। त्वचा का घर्षण द्रव और पिंड की त्वचा के बीच परस्पर क्रिया से अवरोध उत्पन्न होता है, और यह सीधे गीली सतह से संबंधित होता है। पिंड की सतह का वह क्षेत्र जो द्रव के संपर्क में होता है। पिंड के संपर्क में आने वाली हवा पिंड की सतह से चिपक जाएगी और वह परत हवा की अगली परत से चिपक जाएगी और वह आगे की परतों में बदल जाएगी, इसलिए पिंड हवा की कुछ मात्रा को अपने साथ खींच रहा है। पिंड के साथ हवा की एक संलग्न परत को अवरोधित करने के लिए आवश्यक बल को स्किन फ्रिक्शन अवरोध कहा जाता है। त्वचा का घर्षण अवरोध हवा के द्रव्यमान को कुछ गति प्रदान करता है क्योंकि यह इसके माध्यम से गुजरता है और यह हवा पिंड पर एक मंदक बल लागू करती है। पराश्रयिक अवरोध के अन्य घटकों के साथ, त्वचा का घर्षण अवरोध समीकरण का अनुसरण करता है और वेग के वर्ग के साथ बढ़ता है।
वस्तु के चारों ओर की सीमा परत में चिपचिपाहट के कारण त्वचा का घर्षण होता है। वस्तु के सामने की सीमा परत सामान्यतः लामिनायर और अपेक्षाकृत पतली होती है, लेकिन पीछे की ओर अशांत और मोटी हो जाती है। लामिनार से अशांत प्रवाह में संक्रमण बिंदु की स्थिति वस्तु के आकार पर निर्भर करती है। घर्षण अवरोध को कम करने के दो तरीके हैं: पहला गतिमान पिंड को आकार देना है ताकि लामिना का प्रवाह संभव हो सके। दूसरी विधि चलती वस्तु की लंबाई को बढ़ाना और उसके अनुप्रस्थ काट को यथासंभव कम करना है। ऐसा करने के लिए, एक डिजाइनर सूक्ष्मता अनुपात पर विचार कर सकता है, जो कि सबसे बड़े बिंदु (एल/डी) पर इसके व्यास से विभाजित धरातलीय समतल की लंबाई है। सबसोनिक प्रवाह के लिए इसे ज्यादातर 6:1 रखा जाता है। लंबाई बढ़ने से रेनॉल्ड्स संख्या में वृद्धि होती है (). साथ उपरिस्तर घर्षण गुणांक के संबंध के लिए भाजक में, जैसे-जैसे इसका मान बढ़ता है (लैमिनार रेंज में), कुल घर्षण अवरोध कम हो जाता है। जबकि अनुप्रस्थ काट क्षेत्र में कमी से पिंड पर अवरोध बल कम हो जाता है क्योंकि वायु प्रवाह में अव्यवस्थता कम होती है। एक धरातलीय समतल के पंखों के लिए, पंखों की लंबाई (कॉर्ड) में कमी से घर्षण अवरोध नहीं होने पर प्रेरित अवरोध कम हो जाएगा।
उपरिस्तर घर्षण गुणांक, , द्वारा परिभाषित किया गया है,
जहाँ स्थानीय बाधित अपरुपण तनाव है, और q मुक्त धारा गतिशील दबाव है।[8] x दिशा में दबाव प्रवणता के बिना सीमा परतों के लिए, यह गति की मोटाई से संबंधित है
तुलना के लिए, अशांत प्रवाह अनुभवजन्य संबंध एक-सातवें शक्ति नियम के रूप में जाना जाता है (वॉन कर्मन द्वारा व्युत्पन्न थियोडोर वॉन कर्मन) है:
जहाँ रेनॉल्ड्स संख्या है।[2]: Formula 4.101
एक प्लेट पर लामिना के प्रवाह के लिए, सूत्र का उपयोग करके उपरिस्तर घर्षण गुणांक निर्धारित किया जा सकता है:[9]
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Anderson, John D., Jr. (1991). वायुगतिकी के मूल तत्व (2nd ed.). New York: McGraw-Hill. ISBN 0-07-001679-8.
{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ↑ 2.0 2.1 2.2 Anderson, John D., Jr. (2016). उड़ान का परिचय (Eighth ed.). New York, NY: McGraw Hill Education. p. 242. ISBN 978-0-07-802767-3.
{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ↑ Clancy, L.J. (1975). Aerodynamics, Sub-section 5.9. Pitman Publishing. ISBN 0 273 01120 0
- ↑ Gowree, Erwin Ricky (20 May 2014). फॉर्म ड्रैग पर अटैचमेंट लाइन फ्लो का प्रभाव (doctoral). Retrieved 22 March 2022.
- ↑ 5.0 5.1 पायलट की हैंडबुक ऑफ एरोनॉटिकल नॉलेज (PDF). FAA. p. Chapter 5, Aerodynamics of flight.
- ↑ "इंटरफेरेंस ड्रैग - स्काईब्ररी एविएशन सेफ्टी". 25 May 2021.
- ↑ "How Interference Drag Affects Your Plane's Performance".
- ↑ "त्वचा घर्षण गुणांक -- CFD-Wiki, मुक्त CFD संदर्भ". www.cfd-online.com. Retrieved 22 April 2018.
- ↑ tec-science (2020-05-31). "खींचें गुणांक (घर्षण और दबाव खींचें)". tec-science (in English). Retrieved 2020-06-25.
