गतिशील दबाव

द्रव की गतिशीलता में, गतिशील दबाव) q या Q और कभी -कभी वेग दबाव कहा जाता है) द्वारा परिभाषित मात्रा है:

$q={\frac {1}{2}}\rho \,u^{2}$

जहां (इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली में):

• q पास्कल (इकाई) में गतिशील दबाव है (यानी, किलोग्राम/मीटर & sdot; दूसरा;² ),
• ρ द्रव द्रव्यमान घनत्व है (जैसे कि किलो/एम में³ ), और
• u एम/एस में प्रवाह की गति है।

यह प्रति यूनिट मात्रा में द्रव की गतिज ऊर्जा के रूप में सोचा जा सकता है।

असंगत प्रवाह के लिए, एक द्रव का गतिशील दबाव इसके कुल दबाव और स्थिर दबाव के बीच का अंतर है।बर्नौली के नियम से, गतिशील दबाव द्वारा दिया जाता है

$p_{0}-p_{\text{s}}={\frac {1}{2}}\rho \,u^{2}$

कहाँ पे p₀ और p_s क्रमशः कुल और स्थिर दबाव हैं।

भौतिक अर्थ

गतिशील दबाव एक तरल पदार्थ की प्रति यूनिट मात्रा प्रति गतिज ऊर्जा है।गतिशील दबाव बर्नौली के समीकरण#बर्नौली समीकरणों की शर्तों में से एक है।

यह असंगत नवियर-स्टोक्स समीकरण में एक शब्द के रूप में भी दिखाई दे सकता है जो लिखा जा सकता है:

$\rho {\frac {\partial \mathbf {u} }{\partial t}}+\rho (\mathbf {u} \cdot \nabla )\mathbf {u} -\rho \nu \,\nabla ^{2}\mathbf {u} =-\nabla p+\rho \mathbf {g}$

एक वेक्टर कैलकुलस पहचान द्वारा ($u=|\mathbf {u} |$)

$\nabla (u^{2}/2)=(\mathbf {u} \cdot \nabla )\mathbf {u} +\mathbf {u} \times (\nabla \times \mathbf {u} )$

ताकि असंगत, अप्रिय प्रवाह के लिए ($\nabla \times \mathbf {u} =0$), नवियर-स्टोक्स समीकरण में बाईं ओर दूसरा शब्द गतिशील दबाव का ढाल है।जलगति विज्ञान में, शब्द $u^{2}/2g$ हाइड्रोलिक हेड (एच) के रूप में जाना जाता है_v) ताकि गतिशील दबाव के बराबर हो $\rho gh_{v}$।

एक ठहराव बिंदु पर गतिशील दबाव ठहराव दबाव और स्थिर दबाव के बीच अंतर के बराबर होता है, इसलिए प्रवाह क्षेत्र में गतिशील दबाव को एक ठहराव बिंदु पर मापा जा सकता है।

गतिशील दबाव का एक और महत्वपूर्ण पहलू यह है कि, जैसा कि आयामी विश्लेषण से पता चलता है, वायुगतिकी तनाव (यानी तनाव (भौतिकी) एक संरचना के भीतर वायुगतिकीय बलों के अधीन) एक विमान द्वारा अनुभव किया जाता है। $v$ हवा के घनत्व और वर्ग के लिए आनुपातिक है $v$, अर्थात् आनुपातिक $q$।इसलिए, की भिन्नता को देखकर $q$ उड़ान के दौरान, यह निर्धारित करना संभव है कि तनाव कैसे भिन्न होगा और विशेष रूप से जब यह अपने अधिकतम मूल्य तक पहुंच जाएगा।अधिकतम वायुगतिकीय लोड के बिंदु को अक्सर मैक्स क्यू के रूप में जाना जाता है और यह कई अनुप्रयोगों में एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है, जैसे कि लॉन्च वाहन।

उपयोग

एक वेंटुरी मीटर के माध्यम से हवा का एक प्रवाह, एक यू-आकार (एक दबाव नापने का यंत्र) में जुड़े कॉलम दिखाते हुए और आंशिक रूप से पानी से भरा हुआ।मीटर को सेमी या इंच पानी में एक अंतर दबाव सिर के रूप में पढ़ा जाता है और वेग सिर में अंतर के बराबर होता है।

गतिशील दबाव, स्थैतिक दबाव और ऊंचाई के कारण दबाव के साथ, बर्नौली के सिद्धांत में एक बंद प्रणाली पर थर्मोडायनामिक्स के पहले कानून के रूप में उपयोग किया जाता है।तीनों शब्दों का उपयोग एक असंगत, निरंतर घनत्व द्रव की एक बंद प्रणाली की स्थिति को परिभाषित करने के लिए किया जाता है।

जब गतिशील दबाव को द्रव घनत्व और मानक गुरुत्वाकर्षण के उत्पाद से विभाजित किया जाता है। गुरुत्वाकर्षण, जी के कारण त्वरण, परिणाम को वेलोसिटी हेड कहा जाता है, जिसका उपयोग सिर के समीकरणों में किया जाता है जैसे कि दबाव सिर और हाइड्रोलिक सिर के लिए उपयोग किया जाता है।एक वेंचुरी प्रवाह मीटर में, विभेदक दबाव सिर का उपयोग अंतर वेग सिर की गणना करने के लिए किया जा सकता है, जो आसन्न चित्र में बराबर हैं।वेग सिर का एक विकल्प गतिशील सिर है।

संपीड़ित प्रवाह

कई लेखक केवल असंगत प्रवाह के लिए गतिशील दबाव को परिभाषित करते हैं।(संपीड़ित प्रवाह के लिए, ये लेखक प्रभाव दबाव की अवधारणा का उपयोग करते हैं।) हालांकि, संपीड़ित प्रवाह को शामिल करने के लिए गतिशील दबाव की परिभाषा को बढ़ाया जा सकता है। संपीड़ित प्रवाह के लिए iSentropic नोजल प्रवाह#सुपरसोनिक प्रवाह का उपयोग किया जा सकता है (यह भी अयोग्य प्रवाह के लिए मान्य है):

$q=p_{s}\left(1+{\frac {\gamma -1}{2}}M^{2}\right)^{\frac {\gamma }{\gamma -1}}-p_{s}$ कहाँ:

$M,\;$	Mach number (non-dimensional),
$\gamma ,\;$	ratio of specific heats (non-dimensional; 1.4 for air at sea-level conditions),

यह भी देखें

• दबाव
• दबाव सिर
• हाइड्रोलिक हेड
• कुल गतिशील सिर
• ड्रैग गुणांक, लिफ्ट गुणांक और पिचिंग पल गुणांक
• बर्नौली के सिद्धांत#बर्नौली समीकरण के व्युत्पन्न

संदर्भ

• L. J. Clancy (1975), Aerodynamics, Pitman Publishing Limited, London. ISBN 0-273-01120-0
• Houghton, E.L. and Carpenter, P.W. (1993), Aerodynamics for Engineering Students, Butterworth and Heinemann, Oxford UK. ISBN 0-340-54847-9
• Liepmann, Hans Wolfgang; Roshko, Anatol (1993), Elements of Gas Dynamics, Courier Dover Publications, ISBN 0-486-41963-0

बाहरी कड़ियाँ

• Definition of dynamic pressure on Eric Weisstein's World of Science