Choked flow
শ্বাসরুদ্ধ প্রবাহ একটি সংকোচনযোগ্য প্রবাহ প্রভাব। যে পরামিতিটি "শ্বাসরোধ" বা "সীমিত" হয়ে যায় তা হল তরলের বেগ। শ্বাসরোধ প্রবাহ হল ভেন্টুরি প্রভাবের সঙ্গে যুক্ত একটি তরল গতিশীল অবস্থা। যখন একটি প্রদত্ত চাপ এবং তাপমাত্রায় একটি প্রবাহিত তরল একটি সংকোচন (যেমন একটি অভিসারী-বিচ্ছিন্ন অগ্রভাগের গলা বা পাইপের একটি ভালভ) এর মধ্য দিয়ে নিম্ন চাপের পরিবেশে যায় তখন তরলের বেগ বৃদ্ধি পায়। প্রাথমিকভাবে সাবসনিক আপস্ট্রিম পরিস্থিতিতে, শক্তির সংরক্ষণ নীতির জন্য সংকোচনের ছোট ক্রস-সেকশনাল এলাকার মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হওয়ার সাথে সাথে তরলের বেগ বৃদ্ধি করা প্রয়োজন। একই সময়ে, ভেন্টুরি প্রভাব স্থির চাপ সৃষ্টি করে এবং তাই সংকোচনে ঘনত্ব হ্রাস পায়। শ্বাসরুদ্ধ প্রবাহ একটি সীমাবদ্ধ অবস্থা যেখানে একটি নির্দিষ্ট উজানের চাপ এবং তাপমাত্রার জন্য নিম্নমুখী চাপ পরিবেশে আরও হ্রাসের সাথে ভর প্রবাহ বৃদ্ধি পাবে না। সমজাতীয় তরলের জন্য, অ্যাডিয়াব্যাটিক অবস্থার জন্য যে ভৌত বিন্দুতে শ্বাসকষ্ট ঘটে, তা হল যখন প্রস্থান সমতলের বেগ সোনিক অবস্থায় থাকে; অর্থাৎ, 1 এর ম্যাক সংখ্যায়। শ্বাসকষ্ট প্রবাহে, ভর প্রবাহের হার কেবল উজানে এবং শ্বাসকষ্ট বিন্দুতে ঘনত্ব বৃদ্ধি করে বাড়ানো যেতে পারে। গ্যাসের শ্বাসরুদ্ধ প্রবাহ অনেক প্রকৌশল প্রয়োগে কার্যকর কারণ ভর প্রবাহের হার নিম্নমুখী চাপ থেকে স্বাধীন এবং শুধুমাত্র তাপমাত্রা ও চাপের উপর নির্ভর করে এবং তাই সীমাবদ্ধতার উজানে গ্যাসের ঘনত্বের উপর নির্ভর করে। শ্বাসরোধ অবস্থায়, ভালভ এবং ক্রমাঙ্কিত ছিদ্র প্লেটগুলি একটি পছন্দসই ভর প্রবাহের হার তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। যদি তরলটি তরল হয়, তবে একটি ভিন্ন ধরনের সীমাবদ্ধ অবস্থা (শ্বাসরোধ প্রবাহ নামেও পরিচিত) ঘটে যখন সীমাবদ্ধতার মধ্য দিয়ে তরল প্রবাহের উপর কার্যকরী ভেন্টুরি প্রভাব প্রচলিত তরল তাপমাত্রায় তরলের বাষ্প চাপের সীমাবদ্ধতা অতিক্রম করে তরল চাপের হ্রাস ঘটায়। সেই সময়ে, তরলটি আংশিকভাবে বাষ্পের বুদ্বুদে মিশে যাবে এবং বুদ্বুদের পরবর্তী পতনের ফলে গহ্বর তৈরি হবে। ক্যাভিটেশন বেশ কোলাহলপূর্ণ এবং ভালভ, পাইপ এবং সম্পর্কিত সরঞ্জামগুলির শারীরিক ক্ষতি করার জন্য যথেষ্ট হিংস্র হতে পারে। কার্যত, সীমাবদ্ধতায় বাষ্পের বুদ্বুদ গঠন প্রবাহকে আর বাড়তে বাধা দেয়। শ্বাসরোধ অবস্থায় একটি গ্যাসের ভর প্রবাহের হার সমস্ত গ্যাস উচ্চ চাপ থেকে নিম্ন চাপে প্রবাহিত হয়। একটি ডি লাভাল অগ্রভাগের ক্রস সেকশনের পরিবর্তনের সময় বা একটি ছিদ্র প্লেটের মাধ্যমে শ্বাসরোধ প্রবাহ ঘটতে পারে। শ্বাসরোধ বেগ একটি ছিদ্র বা অগ্রভাগের উজানে লক্ষ্য করা যায়। উজানের উচ্চ ঘনত্বের কারণে উজানের ভলিউমেট্রিক প্রবাহের হার নিম্নমুখী অবস্থার তুলনায় কম। শ্বাসরোধ বেগ হল উজানের চাপের একটি ফাংশন, তবে নিচের দিকে নয়। যদিও বেগ স্থির, ভর প্রবাহের হার উজানের গ্যাসের ঘনত্বের উপর নির্ভরশীল, যা উজানের চাপের একটি ফাংশন। প্রবাহের বেগ ছিদ্রের মধ্যে শব্দের গতিতে পৌঁছায় এবং এটিকে a বলা যেতে পারে। ক্রস সেকশন প্রবাহের পরিবর্তনে শ্বাসকষ্ট আদর্শ গ্যাসের আচরণ ধরে নিলে, স্থির-অবস্থা শ্বাসকষ্ট প্রবাহ ঘটে যখন নিম্নমুখী চাপ একটি সমালোচনামূলক মানের নিচে নেমে যায়। এই সমালোচনামূলক মানটি পরিমাপহীন সমালোচনামূলক চাপ অনুপাত সমীকরণ থেকে গণনা করা যেতে পারে, যেখানে গ্যাসের তাপ ক্ষমতার অনুপাত এবং যেখানে মোট (স্থবিরতা) উজানের চাপ। তাপ ক্ষমতার অনুপাত সহ বাতাসের জন্য, তারপর; অন্যান্য গ্যাসগুলির পরিসীমা 1.09 (যেমন। বিউটেন) থেকে 1.67 (মনোটোমিক গ্যাস), তাই সমালোচনামূলক চাপের অনুপাত সীমার মধ্যে পরিবর্তিত হয়, যার অর্থ হল, গ্যাসের উপর নির্ভর করে, শ্বাসরুদ্ধ প্রবাহ সাধারণত ঘটে যখন নিম্নমুখী স্থির চাপ 0.487 থেকে 0.587 গুণ স্থির উজানের উৎস পাত্রের পরম চাপের নিচে নেমে যায়। যখন গ্যাসের বেগ বন্ধ হয়ে যায়, তখন ভর প্রবাহের হারের সমীকরণটি হ 'লঃ ভর প্রবাহের হার প্রাথমিকভাবে অগ্রভাগের গলার ক্রস-সেকশনাল এলাকা এবং উজানের চাপের উপর নির্ভরশীল এবং কেবলমাত্র তাপমাত্রার উপর দুর্বলভাবে নির্ভরশীল। এই হার একেবারেই নিম্নমুখী চাপের উপর নির্ভর করে না। অন্যান্য সমস্ত পদগুলি ধ্রুবক যা কেবল প্রবাহে উপাদানটির গঠনের উপর নির্ভর করে। যদিও গ্যাসের বেগ সর্বাধিক হয় এবং দম বন্ধ হয়ে যায়, তবে ভর প্রবাহের হার দম বন্ধ হয় না। যদি উজানের চাপ বৃদ্ধি করা হয় তবে ভর প্রবাহের হার এখনও বাড়ানো যেতে পারে কারণ এটি ছিদ্রের মধ্যে প্রবেশকারী গ্যাসের ঘনত্ব বাড়ায়। এর মান নীচের অভিব্যক্তিটি ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারেঃ উপরের সমীকরণগুলি উজানের চাপ উৎসে বিদ্যমান চাপ এবং তাপমাত্রার জন্য স্থির অবস্থার ভর প্রবাহের হার গণনা করে। যদি একটি বদ্ধ উচ্চ-চাপের পাত্র থেকে গ্যাস মুক্ত করা হয়, তবে উপরের স্থিতিশীল অবস্থার সমীকরণগুলি প্রাথমিক ভর প্রবাহের হার আনুমানিক করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। পরবর্তীকালে, স্রাবের সময় ভর প্রবাহের হার হ্রাস পাবে কারণ উৎস জাহাজটি খালি হয়ে যায় এবং জাহাজের চাপ হ্রাস পায়। স্রাবের সূচনার পর থেকে প্রবাহের হার বনাম সময় গণনা করা অনেক বেশি জটিল, তবে আরও সঠিক। প্রযুক্তিগত সাহিত্য খুব বিভ্রান্তিকর হতে পারে কারণ অনেক লেখক ব্যাখ্যা করতে ব্যর্থ হন যে তারা সর্বজনীন গ্যাস আইন ধ্রুবক আর ব্যবহার করছেন কিনা যা কোনও আদর্শ গ্যাসের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য বা তারা গ্যাস আইন ধ্রুবক আর ব্যবহার করছেন কিনা যা শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট পৃথক গ্যাসের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য। দুটি ধ্রুবকের মধ্যে সম্পর্ক হল r = R/M যেখানে M হল গ্যাসের আণবিক ওজন। প্রকৃত গ্যাসের প্রভাব যদি উজানের অবস্থা এমন হয় যে গ্যাসকে আদর্শ হিসাবে বিবেচনা করা যায় না, তবে শ্বাসরুদ্ধ ভর প্রবাহের মূল্যায়নের জন্য কোনও বদ্ধ ফর্ম সমীকরণ নেই। পরিবর্তে, গ্যাস সম্প্রসারণ প্রকৃত গ্যাস সম্পত্তি সারণির রেফারেন্স দ্বারা গণনা করা উচিত, যেখানে সম্প্রসারণ ধ্রুবক এনথালপিতে ঘটে। শ্বাসকষ্টজনিত প্রবাহ ঘটার জন্য প্রয়োজনীয় ন্যূনতম চাপের অনুপাত শ্বাসকষ্টজনিত অবস্থার জন্য প্রয়োজনীয় ন্যূনতম চাপের অনুপাত (যখন কিছু সাধারণ শিল্প গ্যাস প্রবাহিত হয়) টেবিল 1-এ উপস্থাপন করা হয়েছে। অনুপাতগুলি এই মানদণ্ডটি ব্যবহার করে প্রাপ্ত হয়েছিল যে শ্বাসরুদ্ধ প্রবাহ তখন ঘটে যখন পরম উজানের চাপ এবং পরম নিম্নমুখী চাপের অনুপাত গ্যাসের নির্দিষ্ট তাপ অনুপাতের সমান বা তার চেয়ে বেশি হয়। ন্যূনতম চাপের অনুপাতকে বোঝা যেতে পারে যখন গ্যাসটি ম্যাক 1-এ প্রবাহিত হয় তখন উজানের চাপ এবং অগ্রভাগের গলার চাপের মধ্যে অনুপাত হিসাবে; যদি উজানের চাপটি নিম্নমুখী চাপের তুলনায় খুব কম হয়, তবে গলায় সোনিক প্রবাহ ঘটতে পারে না। দ্রষ্টব্যঃ পু, পরম উজানে গ্যাসের চাপ পিডি, চাপ পুনরুদ্ধারের সাথে পরম নিম্নমুখী গ্যাসের চাপ ভেন্টুরি অগ্রভাগ একটি ভেন্টুরি অগ্রভাগের মধ্য দিয়ে প্রবাহ নিম্নমুখী চাপের তুলনায় অনেক কম অগ্রভাগের চাপ অর্জন করে। অতএব, চাপের অনুপাত হল উজান এবং অগ্রভাগের চাপের মধ্যে তুলনা। অতএব, একটি ভেন্টুরির মধ্য দিয়ে প্রবাহ অনেক কম উজান থেকে নিম্নমুখী অনুপাত সহ ম্যাক 1-এ পৌঁছতে পারে। পাতলা প্লেটের ছিদ্রগুলি পাতলা প্লেটের ছিদ্রগুলির মধ্য দিয়ে প্রকৃত গ্যাসের প্রবাহ কখনই পুরোপুরি বন্ধ হয়ে যায় না। নিম্নমুখী চাপ একটি নিখুঁত ভ্যাকুয়ামে নেমে যাওয়ার সাথে সাথে ছিদ্রের মধ্য দিয়ে ভর প্রবাহের হার বৃদ্ধি পেতে থাকে, যদিও নিম্নমুখী চাপ সমালোচনামূলক চাপের নিচে হ্রাস পাওয়ার সাথে সাথে ভর প্রবাহের হার ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়। কানিংহাম (1951) প্রথম এই বিষয়টির প্রতি দৃষ্টি আকর্ষণ করেছিলেন যে একটি আদর্শ, পাতলা, বর্গাকার ছিদ্র জুড়ে শ্বাসরোধ প্রবাহ ঘটবে না। শূন্যতার অবস্থা বায়ুমণ্ডলীয় চাপে উজানে বায়ুর চাপ এবং ছিদ্রের নিচের দিকে শূন্যতার অবস্থার ক্ষেত্রে, ছিদ্রের মধ্য দিয়ে সোনিক বেগ পৌঁছলে বায়ুর বেগ এবং ভর প্রবাহের হার উভয়ই স্তব্ধ বা সীমিত হয়ে যায়। প্রবাহ প্যাটার্ন চিত্র 1এ অগ্রভাগের মধ্য দিয়ে প্রবাহ দেখায় যখন এটি সম্পূর্ণভাবে সাবসনিক হয় (অর্থাৎ। অগ্রভাগ শ্বাসরোধ করা হয় না)। চেম্বারের প্রবাহ ত্বরান্বিত হয় যখন এটি গলার দিকে একত্রিত হয়, যেখানে এটি গলায় তার সর্বোচ্চ (সাবসনিক) গতিতে পৌঁছায়। এরপরে প্রবাহটি ডাইভারজিং বিভাগের মধ্য দিয়ে হ্রাস পায় এবং একটি সাবসনিক জেট হিসাবে পরিবেশে নিষ্কাশিত হয়। এই অবস্থায় পিঠের চাপ কমানোর ফলে অগ্রভাগের সর্বত্র প্রবাহের গতি বৃদ্ধি পাবে। যখন পিঠের চাপ, পিবি, যথেষ্ট কম হয়, তখন গলার দিকে প্রবাহের গতি 1বি চিত্রের মতো ম্যাক 1 হয়। প্রবাহের ধরণটি সাবসনিক প্রবাহের মতোই, তবে গলার প্রবাহের গতি সবেমাত্র ম্যাক 1-এ পৌঁছেছে। অগ্রভাগের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত প্রবাহ এখন বন্ধ হয়ে যায় কারণ পিঠের চাপের আরও হ্রাস গলা থেকে এম = 1-এর বিন্দুকে দূরে সরিয়ে নিতে পারে না। যাইহোক, আপনি পিছনের চাপ আরও কমিয়ে দেওয়ার সাথে সাথে ডাইভারজিং বিভাগে প্রবাহের ধরণ পরিবর্তিত হয়। যেহেতু পিবি প্রবাহকে শ্বাসরোধ করার জন্য প্রয়োজনীয় নীচে নামানো হয়, তাই সুপারসনিক প্রবাহের একটি অঞ্চল গলার ঠিক নিচের দিকে তৈরি হয়। সাবসনিক প্রবাহের বিপরীতে, সুপারসনিক প্রবাহ গলা থেকে দূরে সরে যাওয়ার সাথে সাথে ত্বরান্বিত হয়। সুপারসনিক ত্বরণের এই অঞ্চলটি একটি স্বাভাবিক শক ওয়েভ দ্বারা শেষ হয়। শক ওয়েভ সাবসনিক গতিতে প্রবাহের প্রায় তাত্ক্ষণিক হ্রাস ঘটায়। এই সাবসনিক প্রবাহ তারপর ডাইভারজিং বিভাগের বাকি অংশের মধ্য দিয়ে হ্রাস পায় এবং একটি সাবসনিক জেট হিসাবে নিষ্কাশিত হয়। এই ব্যবস্থায় আপনি যদি পিঠের চাপ কমিয়ে বা বাড়িয়ে দেন তবে আপনি শক ওয়েভকে গলা থেকে দূরে সরিয়ে দেন (শক ওয়েভের আগে ডাইভারজিং বিভাগে সুপারসনিক প্রবাহের দৈর্ঘ্য বাড়ান)। যদি পিবি যথেষ্ট কম করা হয়, তবে শক ওয়েভটি অগ্রভাগের নির্গমনে বসবে (চিত্র 1d)। ত্বরণের খুব দীর্ঘ অঞ্চলের কারণে (পুরো অগ্রভাগের দৈর্ঘ্য) প্রবাহের গতি শক ফ্রন্টের ঠিক আগে তার সর্বোচ্চ পর্যায়ে পৌঁছাবে। তবে, শকের পরে জেটের প্রবাহ সাবসনিক হবে। পিঠের চাপ কমিয়ে দেওয়ার ফলে শকটি জেটের মধ্যে বাঁকিয়ে যায় (চিত্র 1ই), এবং জেটে শক এবং প্রতিফলনের একটি জটিল প্যাটার্ন স্থাপন করা হয় যা সাবসনিক এবং সুপারসনিক প্রবাহের মিশ্রণকে জড়িত করবে, বা (যদি পিছনের চাপ যথেষ্ট কম হয়) কেবল সুপারসনিক প্রবাহ। যেহেতু শকটি অগ্রভাগের দেয়ালের কাছাকাছি প্রবাহের সাথে লম্বভাবে থাকে না, তাই এটি প্রবাহকে ভিতরের দিকে বিপথগামী করে কারণ এটি প্রাথমিকভাবে সংকুচিত জেট তৈরি করে প্রস্থান করে। এটিকে অতিরিক্ত প্রসারিত প্রবাহ হিসাবে উল্লেখ করা হয় কারণ এই ক্ষেত্রে অগ্রভাগের প্রস্থানের চাপ পরিবেষ্টনের (পিছনের চাপ) তুলনায় কম হয়-অর্থাৎ। অগ্রভাগ দ্বারা প্রবাহ খুব বেশি প্রসারিত হয়েছে। পিঠের চাপ আরও হ্রাস করলে জেটের তরঙ্গের ধরণ পরিবর্তিত হয় এবং দুর্বল হয়ে পড়ে। অবশেষে পিঠের চাপ যথেষ্ট কম হবে যাতে এটি এখন অগ্রভাগের প্রস্থানের চাপের সমান হয়। এই ক্ষেত্রে, জেটের তরঙ্গগুলি সম্পূর্ণরূপে অদৃশ্য হয়ে যায় (চিত্র 1এফ), এবং জেটটি সমানভাবে সুপারসনিক হবে। এই পরিস্থিতি, যেহেতু এটি প্রায়শই কাম্য, তাই 'নকশা শর্ত' হিসাবে উল্লেখ করা হয়। পরিশেষে, যদি পিঠের চাপ আরও কম হয় তবে আমরা প্রস্থান এবং পিঠের চাপের মধ্যে একটি নতুন ভারসাম্যহীনতা তৈরি করব (প্রস্থান চাপ পিঠের চাপের চেয়ে বেশি), চিত্র 1জি। এই পরিস্থিতিতে (যাকে 'আনডেরেক্সপ্যান্ডেড' বলা হয়) যাকে আমরা সম্প্রসারণ তরঙ্গ বলি (যা জেটের অক্ষীয় প্রবাহ এবং ত্বরণের সাথে ধীরে ধীরে লম্বভাবে বাঁক নেয়) অগ্রভাগের প্রস্থানের সময় গঠিত হয়, প্রাথমিকভাবে জেট প্রান্তের প্রবাহকে একটি প্লুমে বাইরের দিকে ঘুরিয়ে দেয় এবং একটি ভিন্ন ধরনের জটিল তরঙ্গ প্যাটার্ন স্থাপন করে। এছাড়াও দেখুন দুর্ঘটনাজনিত মুক্তির উৎস পদগুলিতে অ-শ্বাসরুদ্ধ গ্যাস প্রবাহের জন্য ভর প্রবাহের হারের সমীকরণও অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। ছিদ্র প্লেটের মধ্যে অ-শ্বাসকষ্টযুক্ত গ্যাস প্রবাহ সমীকরণের উৎপত্তি রয়েছে। ডি লাভাল অগ্রভাগ হল ভেন্টুরি টিউব যা সুপারসনিক গ্যাসের বেগ তৈরি করে কারণ টিউব এবং গ্যাস প্রথমে সংকুচিত হয় এবং তারপর টিউব এবং গ্যাস চোক প্লেনের বাইরে প্রসারিত হয়। রকেট ইঞ্জিনের অগ্রভাগ আলোচনা করে কিভাবে রকেট ইঞ্জিনে ব্যবহৃত অগ্রভাগ থেকে প্রস্থান বেগ গণনা করা যায়। জলবাহী লাফ উচ্চ চাপ জেট রেফারেন্স বাহ্যিক সংযোগ গ্যাসের শ্বাসরোধ প্রবাহ উৎস নির্গমন মডেলের উন্নয়ন সীমাবদ্ধ ছিদ্র আকার নিয়ন্ত্রণ একক পর্যায়ের প্রবাহের জন্য ছিদ্র প্লেট, সীমাবদ্ধ ছিদ্র আকার গণনা সম্পাদন করুন। প্রবাহ ব্যবস্থা বায়ুগতিবিদ্যা গ্যাস প্রযুক্তি