- রুক্ষতার উত্স
- বাণিজ্যিক ব্যবহারের জন্য কিছু সামগ্রীর জন্য রুক্ষতার মান
- নিরঙ্কুশ রুক্ষতা নির্ধারণ
- লামিনারের প্রবাহ এবং অশান্ত প্রবাহ
- ঘর্ষণ ফ্যাক্টর
- এজিং পাইপ
- তথ্যসূত্র
আপেক্ষিক রুক্ষতা এবং নিখুঁত রুক্ষতা দুটি পদ যা বাণিজ্যিক পাইপের অভ্যন্তরে বিদ্যমান অনিয়মের সেটগুলি বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হয় যা তরল পরিবহন করে। নিরঙ্কুশ রুক্ষতা পাইপের অভ্যন্তরীণ ব্যাসার্ধের গড় পরিবর্তনের মধ্যে অনুবাদ হওয়া এই অনিয়মের গড় বা গড় মান।
নিখুঁত রুক্ষতা ব্যবহৃত সামগ্রীর সম্পত্তি হিসাবে বিবেচিত হয় এবং এটি সাধারণত মিটার, ইঞ্চি বা পায়ে পরিমাপ করা হয়। এর অংশ হিসাবে, আপেক্ষিক রুক্ষতা নিরঙ্কুশ রুক্ষতা এবং পাইপের ব্যাসের মধ্যে ভাগফল, সুতরাং এটি একটি মাত্রাবিহীন পরিমাণ।
চিত্র 1. কপার পাইপ। সূত্র: পিক্সাবে।
আপেক্ষিক রুক্ষতা গুরুত্বপূর্ণ কারণ যেহেতু একই নিখুঁত রুক্ষতা বড় আকারের তুলনায় পাতলা পাইপগুলির উপর আরও বেশি প্রভাব ফেলে।
স্পষ্টতই পাইপগুলির রুক্ষতা ঘর্ষণে সহযোগিতা করে, যার ফলে তরলগুলি তাদের ভিতরে যে গতিবেগ নিয়ে যায় তা হ্রাস করে। খুব দীর্ঘ পাইপগুলিতে তরল এমনকি চলাচল বন্ধ করে দিতে পারে।
সুতরাং প্রবাহ বিশ্লেষণে ঘর্ষণ মূল্যায়ন করা খুব গুরুত্বপূর্ণ, যেহেতু আন্দোলন বজায় রাখতে পাম্পগুলির মাধ্যমে চাপ প্রয়োগ করা প্রয়োজন। ক্ষতির জন্য ক্ষতিপূরণ পাম্পগুলির শক্তি বৃদ্ধি করা প্রয়োজনীয় করে, ব্যয়কে প্রভাবিত করে।
চাপ হ্রাসের অন্যান্য উত্স হ'ল তরলটির সান্দ্রতা, নলের ব্যাস, তার দৈর্ঘ্য, সম্ভাব্য বাঁক এবং ভালভ, কল এবং কনুইয়ের উপস্থিতি।
রুক্ষতার উত্স
পাইপের অভ্যন্তরটি কখনই মাইক্রোস্কোপিক স্তরে সম্পূর্ণ মসৃণ এবং মসৃণ হয় না। দেয়ালগুলিতে পৃষ্ঠের অনিয়ম রয়েছে যা তারা তৈরি করা উপাদানের উপর অনেকাংশে নির্ভর করে।
চিত্র 2. একটি পাইপের ভিতরে রুক্ষতা। সূত্র: স্বনির্মিত।
তদ্ব্যতীত, পরিষেবাতে থাকার পরে, পাইপ উপাদান এবং তরলের মধ্যে রাসায়নিক প্রতিক্রিয়াজনিত স্কেল এবং ক্ষয়ের কারণে রুক্ষতা বৃদ্ধি পায়। এই বৃদ্ধি কারখানার রুক্ষতার মান 5 থেকে 10 গুণ হতে পারে।
বাণিজ্যিক পাইপগুলি মিটার বা পায়ে রুক্ষতার মান নির্দেশ করে, যদিও স্পষ্টতই তারা নতুন এবং পরিষ্কার পাইপগুলির জন্য বৈধ হবে, কারণ সময় পার হওয়ার সাথে সাথে রুক্ষতা তার কারখানার মান পরিবর্তন করবে।
বাণিজ্যিক ব্যবহারের জন্য কিছু সামগ্রীর জন্য রুক্ষতার মান
নীচে বাণিজ্যিক পাইপগুলির জন্য সাধারণভাবে গৃহীত নিরঙ্কুশ রুক্ষতা মানগুলি রয়েছে:
- তামা, পিতল এবং সীসা: 1.5 x 10 -6 মিটার (5 x 10 -6 ফুট)।
- আনকোয়েটেড কাস্ট আয়রন: 2.4 x 10 -4 মিটার (8 x 10 -4 ফুট)।
- লোহার লোহা: 4.6 x 10 -5 মিটার (1.5 x 10 -4 ফুট)।
- উত্কীর্ণ ইস্পাত: 1.8 x 10 -3 মি (6 এক্স 10 -3 ফুট)।
- বাণিজ্যিক ইস্পাত বা ঝালাই ইস্পাত: 4.6 x 10 -5 মিটার (1.5 x 10 -4 ফুট)।
- অ্যাসফল্ট রেখাযুক্ত কাস্ট আয়রন: 1.2 x 10 -4 মিটার (4 x 10 -4 ফুট)।
- প্লাস্টিক এবং গ্লাস: 0.0 মিটার (0.0 ফুট)
আপত্তিজনক রুক্ষতা প্রশ্নযুক্ত উপাদান দিয়ে তৈরি পাইপ ব্যাস জেনে মূল্যায়ন করা যেতে পারে। আপনি যদি ই হিসাবে নিখুঁত রুক্ষতা এবং ডি হিসাবে ব্যাসকে চিহ্নিত করেন তবে আপেক্ষিক রুক্ষতা প্রকাশ করা হয়:
উপরের সমীকরণটি একটি নলাকার পাইপ অনুমান করে, তবে তা না হলে হাইড্রোলিক ব্যাসার্ধ নামক প্রস্থটি ব্যবহার করা যেতে পারে, যার ব্যাসটি এই মানটির চারগুণ দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়।
নিরঙ্কুশ রুক্ষতা নির্ধারণ
পাইপের রুক্ষতা খুঁজে বের করার জন্য, বিভিন্ন গবেষণামূলক মডেলগুলির প্রস্তাব দেওয়া হয়েছে যা দেয়ালগুলিতে অনিয়মের আকার এবং তাদের বিতরণের মতো জ্যামিতিক কারণগুলিকে বিবেচনা করে।
১৯৩৩ সালের দিকে, জার্মান ইঞ্জিনিয়ার জে। নিকুরাদসে, লুডভিগ প্রান্ড্টলের ছাত্র, বিভিন্ন আকারের বালির দানার সাথে লেপযুক্ত পাইপগুলি, যার পরিচিত ব্যাসগুলি হুবহু নিখুঁত রুক্ষতা ই। নিকুরাদসে হ্যান্ডলড পাইপগুলি যার জন্য ই / ডি মানগুলি 0.000985 থেকে 0.0333 পর্যন্ত রয়েছে,
এই নিয়ন্ত্রিত পরীক্ষাগুলিতে, রুক্ষতাগুলি অভিন্নভাবে বিতরণ করা হয়েছিল, যা বাস্তবে এটি নয়। যাইহোক, ই এর এই মানগুলি এখনও মোটামুটি ঘর্ষণ ক্ষয়কে কীভাবে প্রভাব ফেলবে তা অনুমান করার জন্য একটি ভাল অনুমান।
পাইপ প্রস্তুতকারকের দ্বারা সূচিত রুক্ষতা প্রকৃতপক্ষে কৃত্রিমভাবে তৈরি যেমন, নিকুরাদসে এবং অন্যান্য পরীক্ষকরা যেমন করেছিলেন তেমনই সমান। এই কারণে এটি কখনও কখনও সমতুল্য বালি হিসাবে পরিচিত।
লামিনারের প্রবাহ এবং অশান্ত প্রবাহ
পাইপের রুক্ষতা তরলটির গতিবেগের হারের উপর নির্ভর করে বিবেচনা করা খুব গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। যে তরলগুলির মধ্যে সান্দ্রতা প্রাসঙ্গিক তা ল্যামিনার বা অশান্ত শাসন ব্যবস্থায় যেতে পারে।
লামিনার প্রবাহে, যেখানে তরল স্তরগুলিতে সুশৃঙ্খলভাবে সরে যায়, পাইপের পৃষ্ঠের অনিয়মগুলির ওজন কম থাকে এবং তাই সাধারণত বিবেচনায় নেওয়া হয় না। এক্ষেত্রে এটি তরলটির সান্দ্রতা যা স্তরগুলির মধ্যে শিয়ার স্ট্রেস তৈরি করে যা শক্তি হ্রাস করে।
লামিনার প্রবাহের উদাহরণ হ'ল কম গতিতে কল থেকে পানির স্রোত, ধোঁয়া জ্বলতে শুরু করা ধূপের কাঠি থেকে, বা কালি জেটের জলের প্রবাহে ইনজেক্ট করা, যেমন ওসবোর্ন রেনল্ডস নির্ধারিত 1883 সালে।
পরিবর্তে, উত্তাল প্রবাহটি কম সুশৃঙ্খল এবং আরও বিশৃঙ্খল। এটি এমন একটি প্রবাহ যেখানে আন্দোলনটি অনিয়মিত এবং খুব অনুমানযোগ্য নয়। ধূপের কাঠি থেকে ধোঁয়া যখন এটি সহজেই চলা বন্ধ করে দেয় এবং টারবুলেন্স নামক একটি অনিয়মিত জ্ঞানের সিরিজ গঠন শুরু করে তার একটি উদাহরণ।
রেনোল্ডস নম্বর এন আর নামে পরিচিত মাত্রাবিহীন সংখ্যাসূচক প্যারামিটারটি নিম্নোক্ত মানদণ্ড অনুসারে তরলটির এক বা অন্য শাসন রয়েছে কিনা তা নির্দেশ করে:
যদি এন আর <2000 প্রবাহ ল্যামিনার হয়; যদি এন আর > 4000 প্রবাহ অশান্ত হয়। মধ্যবর্তী মানগুলির জন্য, শাসনকে ক্রান্তিকাল হিসাবে বিবেচনা করা হয় এবং আন্দোলনটি অস্থিতিশীল।
ঘর্ষণ ফ্যাক্টর
এই উপাদানটি ঘর্ষণ শক্তি হ্রাস সন্ধান করতে দেয় এবং কেবল ল্যামিনার প্রবাহের জন্য রেইনল্ডস সংখ্যার উপর নির্ভর করে, তবে অশান্ত প্রবাহে আপেক্ষিক রুক্ষতা উপস্থিত রয়েছে।
যদি f এর ঘর্ষণ ফ্যাক্টর হয় তবে এটির সন্ধানের জন্য একটি অভিজ্ঞতামূলক সমীকরণ রয়েছে, যাকে বলা হয় কোলব্রুক সমীকরণ। এটি আপেক্ষিক রুক্ষতা এবং রেনল্ডস সংখ্যার উপর নির্ভর করে তবে এর রেজোলিউশন সহজ নয়, যেহেতু চ স্পষ্টভাবে দেওয়া হয়নি:
এজন্য মুডি ডায়াগ্রামের মতো বক্ররেখা তৈরি করা হয়েছে, যা প্রদত্ত রেনল্ডস সংখ্যা এবং আপেক্ষিক রুক্ষতার জন্য ঘর্ষণ ফ্যাক্টরের মান খুঁজে পাওয়া সহজ করে। সমকালীনভাবে, সমীকরণগুলি যেগুলি স্পষ্টভাবে চ আছে তা প্রাপ্ত হয়েছে, যা কোলব্রুক সমীকরণের বেশ কাছাকাছি।
এজিং পাইপ
একটা গবেষণামূলক সূত্র পরম বন্ধুরতা বৃদ্ধির যে ব্যবহারের কারণে ঘটে, কারখানা পরম বন্ধুরতা ই মান বুদ্ধিমান নির্ণয় করা হয় ণ:
যেখানে e টি t বছর অতিবাহিত হওয়ার পরে রুক্ষতা এবং m মি / বছর, ইঞ্চি / বছর বা ফুট / বছর ইউনিট সহ একটি সহগ হয় যা রুক্ষতা সূচককে বার্ষিক বৃদ্ধি বলে।
মূলত castালাই লোহা পাইপগুলির জন্য কেটে নেওয়া হয় তবে আনকোটেড ধাতু থেকে তৈরি অন্যান্য ধরণের পাইপের সাথে ভাল কাজ করে। এর মধ্যে, তরলটির পিএইচ তার স্থায়িত্বের দিক থেকে গুরুত্বপূর্ণ, যেহেতু ক্ষারীয় জলের প্রবাহকে প্রচুর পরিমাণে হ্রাস করে।
অন্যদিকে, প্রলিপ্ত পাইপ বা প্লাস্টিক, সিমেন্ট এবং মসৃণ কংক্রিট সময়ের সাথে রুক্ষতায় উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি লাভ করে না।
তথ্যসূত্র
- বেলিয়াদি, হোস। জলবাহী ফ্র্যাকচারিং রাসায়নিক নির্বাচন এবং নকশা। পুনরুদ্ধার: বিজ্ঞান ডাইরেক্ট.কম।
- Cimbala, C. 2006. ফ্লুয়েড মেকানিকস, ফান্ডামেন্টালস এবং অ্যাপ্লিকেশন। ম্যাক। গ্রু হিল 335- 342।
- ফ্রানজিনি, জে। 1999. ফ্লুয়েড মেকানিক্স সহ অ্যাপ্লিকেশন ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে রয়েছে। ম্যাক। গ্রু হিল। 176-177।
- মট, আর। 2006. ফ্লুয়েড মেকানিক্স। ৪ র্থ। সংস্করণ। পিয়ারসন শিক্ষা. 240-242।
- রত্নায়াকা, ডি হাইড্রোলিক্স। পুনরুদ্ধার: বিজ্ঞান ডাইরেক্ট.কম।