Wind engineering
বায়ু প্রকৌশল হল যান্ত্রিক প্রকৌশল, কাঠামোগত প্রকৌশল, আবহাওয়াবিজ্ঞান এবং ফলিত পদার্থবিজ্ঞানের একটি উপসেট যা প্রাকৃতিক এবং নির্মিত পরিবেশে বাতাসের প্রভাব বিশ্লেষণ করে এবং বাতাসের ফলে সম্ভাব্য ক্ষতি, অসুবিধা বা উপকারিতা অধ্যয়ন করে। প্রকৌশল ক্ষেত্রে এর মধ্যে রয়েছে প্রবল বাতাস, যা অস্বস্তির কারণ হতে পারে, সেইসাথে টর্নেডো, হারিকেন বা ভারী ঝড়ের মতো চরম বাতাস, যা ব্যাপক ধ্বংসের কারণ হতে পারে। বায়ু শক্তি এবং বায়ু দূষণের ক্ষেত্রে এটি নিম্ন এবং মাঝারি বাতাসকেও অন্তর্ভুক্ত করে কারণ এগুলি বিদ্যুৎ উৎপাদন এবং দূষণকারীদের ছড়িয়ে দেওয়ার ক্ষেত্রে প্রাসঙ্গিক। বায়ু প্রকৌশল আবহাওয়া, তরল গতিবিদ্যা, বলবিজ্ঞান, ভৌগলিক তথ্য ব্যবস্থা এবং বায়ুগতিবিদ্যা এবং কাঠামোগত গতিবিদ্যা সহ বেশ কয়েকটি বিশেষজ্ঞ প্রকৌশল শাখার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। ব্যবহৃত সরঞ্জামগুলির মধ্যে রয়েছে বায়ুমণ্ডলীয় মডেল, বায়ুমণ্ডলীয় সীমানা স্তর বায়ু সুড়ঙ্গ এবং গণনামূলক তরল গতিবিদ্যার মডেল। অন্যান্য বিষয়ের মধ্যে রয়েছে বায়ু প্রকৌশলঃ কাঠামোর উপর বাতাসের প্রভাব (ভবন, সেতু, টাওয়ার) ভবনগুলির কাছাকাছি বাতাসের স্বাচ্ছন্দ্য একটি বিল্ডিংয়ে বায়ুচলাচল ব্যবস্থার উপর বাতাসের প্রভাব বায়ু শক্তির জন্য বাতাসের জলবায়ু ভবনগুলির কাছাকাছি বায়ু দূষণ কাঠামোগত প্রকৌশলীদের দ্বারা ভূমিকম্প প্রকৌশল এবং বিস্ফোরণ সুরক্ষার সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত বলে বিবেচনা করা যেতে পারে। ক্যান্ডেলস্টিক পার্ক এবং আর্থার অ্যাশ স্টেডিয়ামের মতো কিছু ক্রীড়া স্টেডিয়াম তাদের শক্তিশালী, কখনও কখনও ঘূর্ণায়মান বাতাসের জন্য পরিচিত, যা খেলার পরিস্থিতিকে প্রভাবিত করে। 1960-এর দশকে যখন ন্যাশনাল ফিজিক্যাল ল্যাবরেটরি, বিল্ডিং রিসার্চ এস্টাব্লিশমেন্ট এবং অন্যান্য জায়গায় অনানুষ্ঠানিক সভা অনুষ্ঠিত হয়েছিল, তখন একটি পৃথক শাখা হিসাবে বায়ু প্রকৌশল যুক্তরাজ্যে পাওয়া যায়। "বায়ু প্রকৌশল" শব্দটি প্রথম 1970 সালে উদ্ভাবিত হয়। অ্যালান গার্নেট ডেভেনপোর্ট বায়ু প্রকৌশলের বিকাশে অন্যতম বিশিষ্ট অবদানকারী ছিলেন। তিনি অ্যালান ডেভেনপোর্ট উইন্ড-লোডিং চেইন বা সংক্ষেপে "উইন্ড-লোডিং চেইন" বিকাশের জন্য সুপরিচিত যা কাঠামোর উপর গণনা করা চূড়ান্ত লোডে বিভিন্ন উপাদান কীভাবে অবদান রাখে তা বর্ণনা করে। ভবনগুলিতে বাতাসের বোঝা ভবনগুলির নকশাকে অবশ্যই বাতাসের বোঝা হিসাবে বিবেচনা করতে হবে এবং এগুলি বাতাসের শিয়ার দ্বারা প্রভাবিত হয়। প্রকৌশল উদ্দেশ্যে, একটি শক্তি আইন বায়ু-গতির প্রোফাইলকে এইভাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারেঃ যেখানেঃ = উচ্চতায় বাতাসের গতি = গ্রেডিয়েন্ট উচ্চতায় গ্রেডিয়েন্ট বায়ু = সূচকীয় সহগ সাধারণত, ভবনগুলি 50 বছর বা তার বেশি সময়ের মতো খুব দীর্ঘ প্রত্যাবর্তন সময়ের সাথে একটি শক্তিশালী বাতাসকে প্রতিরোধ করার জন্য ডিজাইন করা হয়। ভবিষ্যতের চরম বাতাসের গতির পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য চরম মূল্য তত্ত্ব ব্যবহার করে ঐতিহাসিক রেকর্ড থেকে পরিকল্পিত বাতাসের গতি নির্ধারণ করা হয়। বাতাসের গতিবেগ সাধারণত কিছু আঞ্চলিক নকশা মান বা মানের উপর ভিত্তি করে গণনা করা হয়। বাতাসের বোঝা নির্মাণের জন্য নকশার মানগুলির মধ্যে রয়েছেঃ অস্ট্রেলিয়ার জন্য AS 1170.2 ইউরোপের জন্য EN 1991-1-4 কানাডার জন্য এনবিসি বাতাসের স্বাচ্ছন্দ্য উঁচু টাওয়ার ব্লকের আবির্ভাব তাদের আশেপাশের পথচারীদের জন্য এই ভবনগুলির কারণে সৃষ্ট বাতাসের উপদ্রব সম্পর্কে উদ্বেগের সৃষ্টি করেছিল। 1971 সাল থেকে বিভিন্ন পথচারী ক্রিয়াকলাপের উপর ভিত্তি করে বেশ কয়েকটি বায়ু আরাম এবং বায়ু বিপদের মানদণ্ড তৈরি করা হয়েছিল, যেমনঃ দীর্ঘ সময়ের জন্য বসা অল্প সময়ের জন্য হাঁটা দ্রুত হাঁটা অন্যান্য মানদণ্ড বাতাসের পরিবেশকে সম্পূর্ণ অগ্রহণযোগ্য বা বিপজ্জনক হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করে। এক এবং দুটি আয়তক্ষেত্রাকার ভবন নিয়ে গঠিত জ্যামিতি নির্মাণের বেশ কয়েকটি সুপরিচিত প্রভাব রয়েছেঃ বিল্ডিংয়ের কোণের চারপাশে কর্নার স্ট্রিম, যা কর্নার জেট নামেও পরিচিত, একটি বিল্ডিংয়ের মধ্য দিয়ে যে কোনও উত্তরণে থ্রু-ফ্লো, যা প্যাসেজ জেট নামেও পরিচিত, চাপের শর্ট-সার্কিটিং ভোর্টেক্স শেডিংয়ের কারণে দুটি বিল্ডিংয়ের মধ্যে ছোট ফাঁক আরও জটিল জ্যামিতিগুলির জন্য, পথচারী বায়ু আরাম অধ্যয়ন প্রয়োজন। এগুলি একটি সীমানা-স্তর বায়ু সুড়ঙ্গে যথাযথভাবে স্কেল করা মডেল ব্যবহার করতে পারে, বা আরও সম্প্রতি, গণনামূলক তরল গতিবিদ্যা কৌশলগুলির ব্যবহার বৃদ্ধি পেয়েছে। একটি প্রদত্ত অতিক্রম সম্ভাবনার জন্য পথচারী স্তরের বাতাসের গতি আঞ্চলিক বাতাসের গতির পরিসংখ্যানের জন্য গণনা করা হয়। এই গবেষণায় ব্যবহৃত উল্লম্ব বাতাসের রূপরেখা ভবনগুলির আশেপাশের ভূখণ্ড অনুসারে পরিবর্তিত হয় (যা বাতাসের দিক অনুসারে ভিন্ন হতে পারে), এবং প্রায়শই বিভাগগুলিতে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়, যেমনঃ কয়েকটি বা কোনও বাধা ছাড়াই উন্মুক্ত ভূখণ্ড এবং পরিষেবার গতিতে জলের পৃষ্ঠতল জল পৃষ্ঠ, খোলা ভূখণ্ড, কয়েকটি সহ তৃণভূমি, 3 থেকে 5 মিটার উঁচু অসংখ্য ঘনিষ্ঠ ব্যবধানের বাধা সহ 1.5 থেকে 10 মিটার পর্যন্ত উচ্চতা সহ ভালভাবে ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা বাধা, যেমন অসংখ্য বড়, উঁচু (10 থেকে 30 মিটার উঁচু) সহ শহরতলির আবাসন অঞ্চল এবং ঘনিষ্ঠ ব্যবধানের বাধা যেমন বড় শহর কেন্দ্র এবং সু-উন্নত শিল্প কমপ্লেক্স বায়ু টারবাইন বায়ু টারবাইনগুলি বায়ু শিয়ার দ্বারা প্রভাবিত হয়। উল্লম্ব বায়ু-গতির প্রোফাইলের ফলে ফলক ভ্রমণের শীর্ষে থাকা ব্লেডের তুলনায় স্থল স্তরের নিকটতম ব্লেডে বাতাসের গতি ভিন্ন হয় এবং এর ফলে টারবাইন ক্রিয়াকলাপকে প্রভাবিত করে। বায়ু ঢাল দুটি ব্লেডযুক্ত টারবাইনের খাদে একটি বড় বাঁকানো মুহূর্ত তৈরি করতে পারে যখন ব্লেডগুলি উল্লম্ব থাকে। জলের উপর বাতাসের ঢাল হ্রাসের অর্থ হল অগভীর সমুদ্রে ছোট এবং কম ব্যয়বহুল বায়ু টারবাইন টাওয়ার ব্যবহার করা যেতে পারে। বায়ু টারবাইন প্রকৌশলের ক্ষেত্রে, উচ্চতার সাথে বাতাসের গতির বৈচিত্র্য প্রায়শই একটি শক্তি আইন ব্যবহার করে অনুমান করা হয়ঃ যেখানেঃ = উচ্চতায় বাতাসের বেগ [মি/সে] = কোনও রেফারেন্স উচ্চতায় বাতাসের বেগ [মি/সে] = হেলম্যান সূচক (ওরফে শক্তি আইন সূচক বা শিয়ার সূচক) (নিরপেক্ষ প্রবাহে ~ = 1/7, তবে হতে পারে> 1) তাৎপর্য বায়ু প্রকৌশলের জ্ঞান সমস্ত উঁচু ভবন, কেবল-সাসপেনশন ব্রিজ এবং কেবল-স্টেড ব্রিজ, বিদ্যুৎ সঞ্চালন টাওয়ার এবং টেলিযোগাযোগ টাওয়ার এবং অন্যান্য সমস্ত ধরণের টাওয়ার এবং চিমনি বিশ্লেষণ এবং ডিজাইন করতে ব্যবহৃত হয়। অনেক লম্বা বিল্ডিংয়ের বিশ্লেষণে বায়ুপ্রবাহ হল প্রভাবশালী বোঝা, তাই তাদের বিশ্লেষণ এবং নকশার জন্য বায়ু প্রকৌশল অপরিহার্য। আবার, সমস্ত দীর্ঘমেয়াদী তারের সেতুর বিশ্লেষণ এবং নকশায় বাতাসের বোঝা একটি প্রভাবশালী বোঝা। আরও দেখুন হারিকেন ইঞ্জিনিয়ারিং জন টুইডেল ভাইব্রেশন কন্ট্রোল উইন্ড টানেল টেস্টিং ওয়ার্ল্ড উইন্ড এনার্জি অ্যাসোসিয়েশন রেফারেন্স এক্সটার্নাল লিঙ্ক ইঞ্জিনিয়ারিং শাখা স্ট্রাকচারাল ইঞ্জিনিয়ারিং উইন্ড ইঞ্জিনিয়ারিং উইন্ড পাওয়ার