Teapot effect
टीपोट प्रभाव, जिसे ड्रिबलिंग के रूप में भी जाना जाता है, एक तरल गतिकी घटना है जो तब होती है जब एक पात्र से डाला जा रहा तरल एक चाप में बहने के बजाय नलिक या पात्र के शरीर से नीचे चला जाता है। मार्कस रेनर ने 1956 में "टीपोट प्रभाव" शब्द गढ़ा था ताकि तरल पदार्थ को डालते समय बर्तन के किनारे से नीचे गिराने की प्रवृत्ति का वर्णन किया जा सके। रेनर ने 1913 में टी. यू. वीन में अपनी पी. एच. डी. प्राप्त की और प्रवाह व्यवहार के अध्ययन के विकास में महत्वपूर्ण योगदान दिया जिसे रियोलॉजी के रूप में जाना जाता है। रेनर का मानना था कि चाय के प्रभाव को बर्नौली के सिद्धांत से समझाया जा सकता है, जिसमें कहा गया है कि एक तरल पदार्थ की गति में वृद्धि हमेशा उसके दबाव में कमी के साथ होती है। जब चाय के बर्तन से चाय डाली जाती है, तो तरल की गति बढ़ जाती है क्योंकि यह संकीर्ण नलिक से बहती है। दबाव में यह कमी वही थी जो रेनर ने सोचा था कि तरल बर्तन के किनारे से नीचे गिर जाए। हालाँकि, 2021 के एक अध्ययन में पाया गया कि इस घटना का प्राथमिक कारण जड़ता और केशिका बलों की परस्पर क्रिया है। अध्ययन में पाया गया कि पात्र की दीवार और तरल सतह के बीच का कोण जितना छोटा होगा, चाय का प्रभाव उतना ही धीमा होगा। 1950 के आसपास, हाइफा (इज़राइल) में टेक्नीयन संस्थान और न्यूयॉर्क विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने इस प्रभाव को वैज्ञानिक रूप से समझाने की कोशिश की। वास्तव में, दो घटनाएं हैं जो इस प्रभाव में योगदान देती हैंः एक ओर, बर्नौली समीकरण का उपयोग इसे समझाने के लिए किया जाता है, दूसरी ओर, तरल और थूथन सामग्री के बीच आसंजन भी महत्वपूर्ण है। बर्नौली व्याख्या के अनुसार, तरल को बाहर निकालते समय टोंटी के आंतरिक किनारे के खिलाफ दबाया जाता है, क्योंकि अंत में दबाव की स्थिति, किनारे, महत्वपूर्ण रूप से बदल जाती है; आसपास का वायु दबाव तरल को टोंटी की ओर धकेलता है। एक उपयुक्त बर्तन ज्यामिति (या पर्याप्त रूप से उच्च प्रवाह गति) की मदद से इस बात से बचा जा सकता है कि तरल नलिक तक पहुँच जाए और इस प्रकार टीपोट प्रभाव को ट्रिगर करे। हाइड्रोडायनामिक्स (प्रवाह सिद्धांत) के नियम इस स्थिति का वर्णन करते हैं, प्रासंगिक नियमों को निम्नलिखित खंडों में समझाया गया है। चूँकि आसंजन भी एक भूमिका निभाता है, इसलिए थूथन की सामग्री या तरल के प्रकार (उदाहरण के लिए, पानी, शराब या तेल) भी चाय के प्रभाव की घटना के लिए प्रासंगिक है। कभी-कभी इस संदर्भ में कोंडा प्रभाव का उल्लेख किया जाता है, लेकिन वैज्ञानिक साहित्य में इसका शायद ही कभी उल्लेख किया जाता है और इसलिए इसे सटीक रूप से परिभाषित नहीं किया जाता है। अक्सर इसमें कई अलग-अलग घटनाएं मिली-जुली प्रतीत होती हैं। निरंतरता समीकरण हाइड्रोडायनामिक्स में, प्रवाहित तरल पदार्थों के व्यवहार को प्रवाह रेखाओं द्वारा चित्रित किया जाता है। वे उसी दिशा में चलते हैं जिस दिशा में प्रवाह होता है। यदि बहने वाला तरल एक किनारे से टकराता है, तो प्रवाह को एक छोटे क्रॉस-सेक्शन में संपीड़ित किया जाता है। यह केवल तभी टूटता है जब तरल कणों की प्रवाह दर स्थिर रहती है, चाहे कोई काल्पनिक क्रॉस सेक्शन (प्रवाह के लंबवत) कहीं भी स्थित हो। अतः द्रव्यमान की उतनी ही मात्रा एक पार-अनुभागीय क्षेत्र से होकर प्रवाहित होनी चाहिए जितनी दूसरे से प्रवाहित होती है। अब कोई भी इससे निष्कर्ष निकाल सकता है, लेकिन वास्तव में यह भी देख सकता है कि बाधाओं पर प्रवाह तेज हो जाता है और धाराएं एक साथ जुड़ जाती हैं। यह स्थिति गैर-अशांत प्रवाहों के लिए निरंतरता समीकरण का वर्णन करती है। बर्नौली समीकरण लेकिन यदि आप प्रवाह की गति बदलते हैं तो प्रवाह में दबाव की स्थिति का क्या होता है? वैज्ञानिक डेनियल बर्नौली ने 18वीं शताब्दी की शुरुआत में इस प्रश्न का समाधान किया था। ऊपर उल्लिखित निरंतरता के विचारों के आधार पर, उन्होंने दबाव और गति की दो मात्राओं को जोड़ा। बर्नौली समीकरण का मुख्य कथन यह है कि तरल में दबाव वहाँ गिरता है जहाँ वेग बढ़ता है (और इसके विपरीत): बर्नौली और वेंचुरी के अनुसार प्रवाह। प्रभाव प्रवाह में दबाव कैन टोंटी के किनारे पर कम हो जाता है। हालाँकि, चूंकि प्रवाह के बाहर हवा का दबाव हर जगह समान होता है, इसलिए एक दबाव अंतर होता है जो तरल को किनारे पर धकेलता है। उपयोग की जाने वाली सामग्री के आधार पर, प्रवाह प्रक्रिया के दौरान टोंटी का बाहरी हिस्सा अब गीला हो जाता है। इस बिंदु पर, अतिरिक्त अंतरमुख बल उत्पन्न होते हैंः तरल नलिक के साथ एक संकीर्ण प्रवाह के रूप में चलता है और तब तक चल सकता है जब तक कि यह नीचे से अलग नहीं हो जाता। अवांछित चाय का प्रभाव केवल तब होता है जब इसे धीरे-धीरे और सावधानी से डाला जाता है। तेजी से डालने में, तरल बिना टपकते एक चाप में टोंटी से बाहर बहता है, इसलिए इसे अपेक्षाकृत उच्च वेग दिया जाता है जिसके साथ तरल किनारे से दूर चला जाता है (टोरिसेली बहिर्वाह वेग देखें)। बर्नौली समीकरण से उत्पन्न दबाव अंतर तब प्रवाह को इस हद तक प्रभावित करने के लिए पर्याप्त नहीं होता है कि तरल को टोंटी के किनारे के चारों ओर धकेल दिया जाता है। चूंकि प्रवाह स्थितियों को गणितीय रूप से वर्णित किया जा सकता है, इसलिए एक महत्वपूर्ण बहिर्वाह वेग को भी परिभाषित किया जाता है। अगर यह डालते समय नीचे गिरता है, तो तरल बर्तन के नीचे बहता है; यह टपकता है। सैद्धांतिक रूप से, इस गति की गणना एक विशिष्ट कैन ज्यामिति, वर्तमान वायु दबाव और कैन के भरने के स्तर, टोंटी सामग्री, तरल की चिपचिपाहट और डालने के कोण के लिए सटीक रूप से की जा सकती है। चूँकि, भरने के स्तर के अलावा, अधिकांश प्रभावित करने वाले चर को बदला नहीं जा सकता है (कम से कम व्यवहार में पर्याप्त रूप से सटीक नहीं), चाय के प्रभाव से बचने का एकमात्र तरीका आमतौर पर बर्तन के लिए एक उपयुक्त ज्यामिति का चयन करना है। एक अन्य घटना गैस अणुओं (एक तरफा जल जेट पम्पिंग प्रभाव) के प्रवेश के कारण थूथन और तरल के जेट के बीच हवा के दबाव में कमी है, ताकि विपरीत दिशा में हवा का दबाव तरल के जेट को थूथन की ओर धकेल दे। हालांकि, आमतौर पर चाय डालते समय प्रचलित परिस्थितियों में, यह प्रभाव शायद ही दिखाई देगा। परिणाम एक अच्छे जग में, फैशन की परवाह किए बिना, एक टियर-ऑफ एज के साथ एक थूथन होना चाहिए (यानी। कोई गोल किनारा नहीं) ताकि किनारे के चारों ओर दौड़ना अधिक कठिन हो। और-इससे भी अधिक महत्वपूर्ण-किनारे के बाद, टोंटी को पहले ऊपर की ओर ले जाना चाहिए (इस बात की परवाह किए बिना कि जग किस स्थिति में है)। नतीजतन, तरल डालते समय टोंटी के किनारे के चारों ओर जाने के बाद ऊपर की ओर बहने के लिए मजबूर हो जाएगा, लेकिन इसे गुरुत्वाकर्षण द्वारा रोका जाता है। इस प्रकार प्रवाह धीरे-धीरे डालने पर भी गीला होने का विरोध कर सकता है और तरल नब्बे के नीचे की ओर झुके हुए हिस्से और जग के शरीर तक नहीं पहुंचता है। दाहिनी ओर की छवि में तीन जहाजों को खराब प्रवाह व्यवहार के साथ दिखाया गया है। यहां तक कि एक क्षैतिज स्थिति में, जो कि मेज पर खड़ी है, स्पाउट्स के निचले किनारे ऊपर की ओर इंगित नहीं करते हैं। पीछे अच्छी तरह से बने टिप के परिणामस्वरूप अच्छी प्रवाह विशेषताओं वाले चार जहाज हैं। यहाँ, तरल 45° से कम के कोण पर टोंटी के निचले किनारे पर उगता है। आंशिक रूप से, यह केवल तभी स्पष्ट हो जाता है जब कोई सामान्य अधिकतम भराव स्तर पर विचार करता हैः उदाहरण के लिए, सबसे दाईं ओर का कांच का कैरेफ़, अपनी पतली गर्दन के कारण पहली नज़र में एक खराब ढोने वाला प्रतीत होता है। हालाँकि, चूंकि ऐसे पात्रों को आम तौर पर फ्लास्क के गोल हिस्से के किनारे तक भरा जाता है, इसलिए डालते समय तरल के लिए horizontally.Upward कोण डालते समय गर्दन में एक लाभप्रद वृद्धि प्राप्त होती है। दाहिनी ओर दो निचले जग के साथ, टोंटी की उच्च स्थिति (अधिकतम भरने के स्तर से ऊपर) का मतलब है कि बर्तन को डालने से पहले थोड़ा झुकना पड़ता है, ताकि टोंटी को किनारे के बाद सीधे ऊपर धकेल दिया जा सके (गुरुत्वाकर्षण के खिलाफ)। इंगित करता है। चाय के प्रभाव से बचने के लिए, बर्तन को कम भरा जा सकता है, ताकि शुरू से ही एक बड़ा झुकाव कोण आवश्यक हो। हालांकि, प्रभाव या आदर्श भरने का स्तर फिर से कैन ज्यामिति पर निर्भर करता है। चाय का प्रभाव बोतलों के साथ नहीं होता है क्योंकि बोतल की पतली गर्दन डालने पर हमेशा ऊपर की ओर इशारा करती है; इसलिए धारा को एक लंबा रास्ता "ऊपर की ओर प्रवाहित" करना होगा। इसलिए प्रयोगशाला में तरल रसायनों के लिए अक्सर बोतल जैसे पात्रों का उपयोग किया जाता है। टपकने से रोकने के लिए कुछ सामग्रियों का भी उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए कांच, जिसे आसानी से आकार दिया जा सकता है या यहां तक कि सबसे तेज संभव किनारों को बनाने के लिए जमीन पर गिराया जा सकता है, या टेफ्लॉन, उदाहरण के लिए, जो ऊपर वर्णित आसंजन प्रभाव को कम करता है। ड्रिप कैचर भी देखें आसंजन कोंडा प्रभाव स्टाल (द्रव गतिकी) संदर्भ आगे पढ़ने के लिए, एल्कॉक, लिंडले एंड ब्लूर लिमिटेड, https://web.archive.org/web/20230128230232/https:///टीफोरम. ओ. आर. जी/व्यूटोपिक. पी. टी. = 1980, https://web.archive.org/web/20230128230443/https:// कौल्डोनसेरामिक्स. कॉम/उत्पाद/पुनः-इंजीनियर-इयान-मिन्टायर-ब्राउन-बेट्टी-4-कप-टीपोट-के साथ-इंफ्यूजर-इन-रॉकिंगम-ब्राउन-बाय-कॉल्डन-सेरामिक्स (एनबी। तस्वीर में मेलिट्टा कॉफी पॉट (पेटेंट द्वारा संरक्षित) मॉडल नं. 1 1⁄2 कप के लिए 301 और मॉडल नं। 4 कप के लिए 304, संभवतः 1920 या 1930 के दशक में निर्मित।) (9 पृष्ठ) (4 पृष्ठ) (3 पृष्ठ) (44 पृष्ठ) (1 + 2 + 186+2 पृष्ठ) (एनबी। इस प्रकाशन का प्रिंट रन 1000 टुकड़ों तक सीमित है।) (1+195 + 1 पृष्ठ) (एनबी। इस प्रकाशन का प्रिंट रन 1000 टुकड़ों तक सीमित है। संबंधित पेटेंट 476417 है।) (2 पृष्ठ) (2 पृष्ठ) (xvi + 249+3 पृष्ठ) https://feldlilie.wordpress.com/2012/01/19/physikfrage-12485521 https://www.stevenabbott.co.uk/practical-coatings/Teapot.php https://thiru.de/pages/teekanne-tropft https://www.kalkspatzforum.de/viewtopic.php?t=2417 https://teehaus-bachfischer.de/tropfenfaenger-fuer-teekannen, https://sterntee.de/navi.php?a=15902 ड्रॉप कैचर फ्लूइड डायनामिक्स टीपॉट्स कॉफी तैयारी पॉटरी