नो-स्लिप प्रतिबंध

द्रव गतिकी में, विस्कोस द्रव के लिए नो-स्लिप स्थिति यह मानती है कि एक ठोस सीमा पर, तरल पदार्थ की सीमा के सापेक्ष शून्य वेग होगा।

सभी द्रव-ठोस सीमाओं पर द्रव का वेग ठोस सीमा के बराबर होता है। संकल्पनात्मक रूप से, तरल पदार्थ के सबसे बाहरी अणुओं के बारे में सोचा जा सकता है जो उन सतहों से चिपके रहते हैं जिनसे यह बहता है। क्योंकि समाधान दिए गए स्थानों पर निर्धारित किया गया है, यह डिरिचलेट सीमा स्थिति का एक उदाहरण है।

शारीरिक औचित्य

एक सतह के करीब के कण एक प्रवाह के साथ नहीं चलते हैं जब आसंजन सामंजस्य (रसायन विज्ञान) से अधिक मजबूत होता है। द्रव-ठोस इंटरफ़ेस पर, द्रव कणों और ठोस कणों (चिपकने वाला बल) के बीच का आकर्षण बल द्रव कणों (संसंजक बलों) के बीच की तुलना में अधिक होता है। यह बल असंतुलन द्रव के वेग को शून्य कर देता है। नो स्लिप कंडीशन को केवल चिपचिपा प्रवाह के लिए परिभाषित किया गया है और जहां सातत्य अवधारणा मान्य है।

अपवाद

अधिकांश इंजीनियरिंग अनुमानों के साथ, नो-स्लिप स्थिति हमेशा वास्तविकता में नहीं होती है। उदाहरण के लिए, बहुत कम दबाव पर (जैसे उच्च ऊंचाई पर), यहां तक ​​​​कि जब सातत्य यांत्रिकी अभी भी धारण करती है, तो सतह के पास इतने कम अणु हो सकते हैं कि वे सतह के नीचे उछलते हैं। द्रव पर्ची के लिए एक सामान्य सन्निकटन है:

$u-u_{\text{Wall}}=\beta {\frac {\partial u}{\partial n}}$

कहाँ $n$ दीवार के लिए सामान्य समन्वय है और $\beta$ स्लिप लेंथ कहलाती है। एक आदर्श गैस के लिए, स्लिप की लंबाई को अक्सर अनुमानित किया जाता है $\beta \approx 1.15\ell$, कहाँ $\ell$ औसत मुक्त मार्ग है। कुछ अत्यधिक जल विरोधी सतहों को गैर-शून्य लेकिन नैनोस्केल स्लिप लंबाई के रूप में भी देखा गया है।

जबकि श्यानता प्रवाह के मॉडलिंग में नो-स्लिप स्थिति का उपयोग लगभग सार्वभौमिक रूप से किया जाता है, इसे कभी-कभी 'नो-पेनिट्रेशन कंडीशन' के पक्ष में उपेक्षित किया जाता है (जहां दीवार के लिए सामान्य द्रव वेग इस दिशा में दीवार के वेग पर सेट होता है, लेकिन दीवार के समानांतर द्रव वेग अप्रतिबंधित है) अदृश्य प्रवाह के प्रारंभिक विश्लेषण में, जहां सीमा परतों के प्रभाव की उपेक्षा की जाती है।

नो-स्लिप स्थिति केशिका सतह पर चिपचिपे प्रवाह सिद्धांत में समस्या पैदा करती है: ऐसे स्थान जहां दो तरल पदार्थों के बीच एक इंटरफ़ेस एक ठोस सीमा से मिलता है। यहां, नो-स्लिप बाउंड्री कंडीशन का तात्पर्य है कि संपर्क रेखा की स्थिति चलती नहीं है, जो वास्तव में नहीं देखी जाती है। फिसलने की स्थिति के बिना चलती हुई संपर्क रेखा के विश्लेषण से अनंत तनाव उत्पन्न होते हैं जिन्हें एकीकृत नहीं किया जा सकता है। माना जाता है कि संपर्क रेखा के संचलन की दर संपर्क रेखा द्वारा ठोस सीमा के साथ बनाए गए संपर्क कोण पर निर्भर करती है, लेकिन इसके पीछे के तंत्र को अभी तक पूरी तरह से समझा नहीं जा सका है।

यह भी देखें

• सीमा परत
• पवन ढाल
• अपरूपण तनाव
• शैल संतुलन

बाहरी संबंध

• No-Slip Condition at ScienceWorld
• How a fluid behaves near a surface
• chimney flow plot movie

संदर्भ

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