केशिका संख्या: Difference between revisions

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द्रव गतिकी में, केशिका संख्या (ca) एक [[आयाम रहित मात्रा]] है जो एक [[तरल]] और एक [[गैस]] के बीच या दो अमिश्रणीय तरल पदार्थों के बीच एक अंतरफलक पर कार्य करने वाली चिपचिपाहट ड्रैग फोर्स बनाम [[सतह तनाव]] बलों के सापेक्ष प्रभाव का प्रतिनिधित्व करती है। [[बांड संख्या]] के साथ, सामान्यतः निरूपित <math>Bo</math>, यह शब्द उन बलों का वर्णन करने के लिए उपयोगी है जो मिट्टी जैसे झरझरा माध्यम या दानेदार सामग्री, '''जैसे कि मिट्टी में''' द्रव के मोर्चे पर कार्य करने वाली शक्तियों का वर्णन करने के लिए उपयोगी है।<ref name="granular">[https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02371151/document#page=4 Dynamics of viscous entrapped saturated zones in partially wetted porous media].
 
Transport in Porous Media (2018), 125(2), 193-210 </ref> केशिका संख्या को इस प्रकार परिभाषित किया गया है:<ref name="CAH">{{cite journal|last1= Shi| first1= Z. |display-authors=et al | title= तरल पुलों में गतिशील संपर्क कोण हिस्टैरिसीस।| journal= Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects  | year=2018 | volume=555  | pages= 365–371| doi=10.1016/j.colsurfa.2018.07.004| arxiv= 1712.04703 | s2cid= 51916594 }}</ref><ref name=":1">{{Cite web |url=http://myweb.clemson.edu/~jsaylor/paperPdfs/aichej.2012.SaylorBounds.pdf |title=संग्रहीत प्रति|access-date=2 July 2013 |archive-date=24 December 2013 |archive-url=https://web.archive.org/web/20131224102812/http://myweb.clemson.edu/~jsaylor/paperPdfs/aichej.2012.SaylorBounds.pdf |url-status=dead }}</ref> '''जो मिट्टी जैसे झरझरा माध्यम या दानेदार सामग्री, जैसे कि मिट्टी में द्रव के मोर्चे पर कार्य करने वाली शक्तियों का वर्णन करने के लिए उपयोगी है।<ref name="granular" /> केशिका संख्या को इस प्रकार परिभाषित किया गया है:<ref name="CAH" /><ref name=":1" />'''
 
 
 
द्रव गतिकी में, केशिका संख्या (ca) [[आयाम रहित मात्रा]] है जो [[तरल]] और [[गैस]] के बीच या दो अमिश्रणीय तरल पदार्थों के बीच अंतरफलक पर कार्य करने वाली श्यानता कर्षण  बल बनाम [[सतह तनाव]] बलों के सापेक्ष प्रभाव का प्रतिनिधित्व करती है। [[बांड संख्या]] के साथ, सामान्यतः निरूपित <math>Bo</math>, यह उन बलों का वर्णन करने के लिए उपयोगी है जो मिट्टी जैसे छिद्रपूर्ण माध्यम या दानेदार सामग्री, द्रव के सापेक्ष पर कार्य करने वाली शक्तियों का वर्णन करने के लिए उपयोगी है।<ref name="granular">[https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02371151/document#page=4 Dynamics of viscous entrapped saturated zones in partially wetted porous media].
Transport in Porous Media (2018), 125(2), 193-210 </ref> केशिका संख्या को इस प्रकार परिभाषित किया गया है।<ref name="CAH">{{cite journal|last1= Shi| first1= Z. |display-authors=et al | title= तरल पुलों में गतिशील संपर्क कोण हिस्टैरिसीस।| journal= Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects  | year=2018 | volume=555  | pages= 365–371| doi=10.1016/j.colsurfa.2018.07.004| arxiv= 1712.04703 | s2cid= 51916594 }}</ref><ref name=":1">{{Cite web |url=http://myweb.clemson.edu/~jsaylor/paperPdfs/aichej.2012.SaylorBounds.pdf |title=संग्रहीत प्रति|access-date=2 July 2013 |archive-date=24 December 2013 |archive-url=https://web.archive.org/web/20131224102812/http://myweb.clemson.edu/~jsaylor/paperPdfs/aichej.2012.SaylorBounds.pdf |url-status=dead }}</ref>  
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जहाँ <math>\mu</math> तरल की गतिशील श्यानता है, <math>V</math> विशिष्ट वेग है और <math>\sigma</math> दो द्रव चरणों के बीच सतह तनाव या इंटरफेसियल तनाव है।


आयाम रहित मात्रा होने के कारण, केशिका संख्या का मान इकाइयों की प्रणाली पर निर्भर नहीं करता है। पेट्रोलियम उद्योग में, केशिका संख्या को निरूपित किया जाता है <math>N_c</math> के अतिरिक्त <math>\mathrm{Ca}</math>.<ref name="Petropedia">{{cite web |title=What is Capillary Number? - Definition from Petropedia |url=https://www.petropedia.com/definition/609/capillary-number |website=Petropedia |accessdate=5 October 2018 |language=en |archive-url=https://web.archive.org/web/20190327101131/https://www.petropedia.com/definition/609/capillary-number |archive-date=27 March 2019 |url-status=live}}</ref>
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कम केशिका संख्या के लिए (अंगूठे का नियम 10<sup>−5</sup> से कम कहता है), झरझरा मीडिया में प्रवाह [[केशिका बल]]ों का प्रभुत्व है,<ref>Ding, M., Kantzas, A.: Capillary number correlations for gas-liquid systems, SEP 2004-062 (2004)</ref> जबकि उच्च केशिका संख्या के लिए चिपचिपा बलों की तुलना में केशिका बल नगण्य हैं। एक तेल जलाशय में छिद्रों के माध्यम से प्रवाह में 10<sup>−6</sup> के क्रम में केशिका संख्या मान होते हैं, जबकि एक तेल कूप ड्रिल पाइप के माध्यम से तेल के प्रवाह में एकता के क्रम में एक केशिका संख्या होती है।<ref name="Petropedia" />
केशिका संख्या [[केशिका प्रवाह]] की गतिशीलता में भूमिका निभाती है; विशेष रूप से, यह इंटरफ़ेस पर बहने वाली छोटी बूंद के गतिशील [[संपर्क कोण]] को नियंत्रित करता है।<ref name="Lambert2013">{{cite book |last1=Lambert |first1=Pierre |title=Surface Tension in Microsystems: Engineering Below the Capillary Length |date=2013 |publisher=Springer Science & Business Media |isbn=9783642375521 |pages=8–11 |url=https://books.google.com/books?id=tNq4BAAAQBAJ&q=Surface+Tension+in+Microsystems |language=en}}</ref>


केशिका संख्या [[केशिका प्रवाह]] की गतिशीलता में एक भूमिका निभाती है; विशेष रूप से, यह एक इंटरफ़ेस पर बहने वाली छोटी बूंद के गतिशील [[संपर्क कोण]] को नियंत्रित करता है।<ref name="Lambert2013">{{cite book |last1=Lambert |first1=Pierre |title=Surface Tension in Microsystems: Engineering Below the Capillary Length |date=2013 |publisher=Springer Science & Business Media |isbn=9783642375521 |pages=8–11 |url=https://books.google.com/books?id=tNq4BAAAQBAJ&q=Surface+Tension+in+Microsystems |language=en}}</ref>




== मल्टीफ़ेज़ फ़ॉर्मूलेशन ==
== मल्टीफ़ेज़ सूत्रीकरण ==
मल्टीफ़ेज़ प्रवाह तब बनता है जब दो या दो से अधिक आंशिक रूप से या अमिश्रणीय तरल पदार्थ संपर्क में लाए जाते हैं।<ref name=":0">{{Cite journal|last1=Günther|first1=Axel|last2=Jensen|first2=Klavs F.|date=2006|title=Multiphase microfluidics: from flow characteristics to chemical and materials synthesis|journal=Lab Chip|volume=6|issue=12|pages=1487–1503|doi=10.1039/b609851g|pmid=17203152|issn=1473-0197}}</ref> मल्टीफ़ेज़ प्रवाह में केशिका संख्या की वही परिभाषा होती है जो एकल प्रवाह सूत्रीकरण के रूप में होती है, सतह बलों के लिए चिपचिपे का अनुपात लेकिन द्रव चिपचिपाहट के अनुपात का अतिरिक्त (?) प्रभाव होता है:
मल्टीफ़ेज़ प्रवाह तब बनता है जब दो या दो से अधिक आंशिक रूप से या अमिश्रणीय तरल पदार्थ संपर्क में लाए जाते हैं।<ref name=":0">{{Cite journal|last1=Günther|first1=Axel|last2=Jensen|first2=Klavs F.|date=2006|title=Multiphase microfluidics: from flow characteristics to chemical and materials synthesis|journal=Lab Chip|volume=6|issue=12|pages=1487–1503|doi=10.1039/b609851g|pmid=17203152|issn=1473-0197}}</ref> मल्टीफ़ेज़ प्रवाह में केशिका संख्या की वही परिभाषा होती है जो एकल प्रवाह सूत्रीकरण के रूप में होती है, सतह बलों के लिए श्यानता का अनुपात लेकिन द्रव श्यानता के अनुपात का अतिरिक्त (?) प्रभाव होता है:


<math>\mathrm{Ca} = \frac{\mu V}{\sigma} \frac{\mu }{\hat{\mu}}, </math>
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जहाँ <math>\mu </math> और <math>\hat{\mu} </math> क्रमशः निरंतर और छितरी हुई चरणों की श्यानता हैं। <ref name=":0" />
 
मल्टीफ़ेज़ माइक्रोफ़्लो की विशेषता सतह बलों के श्यानता अनुपात, केशिका संख्या (Ca) और द्रव श्यानता के अनुपात से होती है:<ref name=":0" />


<math>\mathrm{Ca} = \frac{\mu V}{\sigma} ~{and}~ \frac{\mu }{\hat{\mu}}. </math>
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Latest revision as of 10:11, 24 April 2023



द्रव गतिकी में, केशिका संख्या (ca) आयाम रहित मात्रा है जो तरल और गैस के बीच या दो अमिश्रणीय तरल पदार्थों के बीच अंतरफलक पर कार्य करने वाली श्यानता कर्षण बल बनाम सतह तनाव बलों के सापेक्ष प्रभाव का प्रतिनिधित्व करती है। बांड संख्या के साथ, सामान्यतः निरूपित , यह उन बलों का वर्णन करने के लिए उपयोगी है जो मिट्टी जैसे छिद्रपूर्ण माध्यम या दानेदार सामग्री, द्रव के सापेक्ष पर कार्य करने वाली शक्तियों का वर्णन करने के लिए उपयोगी है।[1] केशिका संख्या को इस प्रकार परिभाषित किया गया है।[2][3]

जहाँ तरल की गतिशील श्यानता है, विशिष्ट वेग है और दो द्रव चरणों के बीच सतह तनाव या इंटरफेसियल तनाव है।

आयाम रहित मात्रा होने के कारण, केशिका संख्या का मान इकाइयों की प्रणाली पर निर्भर नहीं करता है। पेट्रोलियम उद्योग में, केशिका संख्या को निरूपित किया जाता है के अतिरिक्त .[4] कम केशिका संख्या के लिए (थंब का नियम 10−5 से कम कहता है), झरझरा माध्यम में प्रवाह केशिका बल का प्रभुत्व है,[5] जबकि उच्च केशिका संख्या के लिए श्यानता बलों की तुलना में केशिका बल नगण्य हैं। तेल जलाशय में छिद्रों के माध्यम से प्रवाह में 10−6 के क्रम में केशिका संख्या मान होते हैं, जबकि तेल कूप ड्रिल पाइप के माध्यम से तेल के प्रवाह में एकता के क्रम में केशिका संख्या होती है।[4]

केशिका संख्या केशिका प्रवाह की गतिशीलता में भूमिका निभाती है; विशेष रूप से, यह इंटरफ़ेस पर बहने वाली छोटी बूंद के गतिशील संपर्क कोण को नियंत्रित करता है।[6]


मल्टीफ़ेज़ सूत्रीकरण

मल्टीफ़ेज़ प्रवाह तब बनता है जब दो या दो से अधिक आंशिक रूप से या अमिश्रणीय तरल पदार्थ संपर्क में लाए जाते हैं।[7] मल्टीफ़ेज़ प्रवाह में केशिका संख्या की वही परिभाषा होती है जो एकल प्रवाह सूत्रीकरण के रूप में होती है, सतह बलों के लिए श्यानता का अनुपात लेकिन द्रव श्यानता के अनुपात का अतिरिक्त (?) प्रभाव होता है:

जहाँ और क्रमशः निरंतर और छितरी हुई चरणों की श्यानता हैं। [7]

मल्टीफ़ेज़ माइक्रोफ़्लो की विशेषता सतह बलों के श्यानता अनुपात, केशिका संख्या (Ca) और द्रव श्यानता के अनुपात से होती है:[7]


यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ Dynamics of viscous entrapped saturated zones in partially wetted porous media. Transport in Porous Media (2018), 125(2), 193-210
  2. ↑ Shi, Z.; et al. (2018). "तरल पुलों में गतिशील संपर्क कोण हिस्टैरिसीस।". Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 555: 365–371. arXiv:1712.04703. doi:10.1016/j.colsurfa.2018.07.004. S2CID 51916594.
  3. ↑ "संग्रहीत प्रति" (PDF). Archived from the original (PDF) on 24 December 2013. Retrieved 2 July 2013.
  4. ↑ 4.0 4.1 "What is Capillary Number? - Definition from Petropedia". Petropedia (in English). Archived from the original on 27 March 2019. Retrieved 5 October 2018.
  5. ↑ Ding, M., Kantzas, A.: Capillary number correlations for gas-liquid systems, SEP 2004-062 (2004)
  6. ↑ Lambert, Pierre (2013). Surface Tension in Microsystems: Engineering Below the Capillary Length (in English). Springer Science & Business Media. pp. 8–11. ISBN 9783642375521.
  7. ↑ 7.0 7.1 7.2 Günther, Axel; Jensen, Klavs F. (2006). "Multiphase microfluidics: from flow characteristics to chemical and materials synthesis". Lab Chip. 6 (12): 1487–1503. doi:10.1039/b609851g. ISSN 1473-0197. PMID 17203152.



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