Airflow
ہوا کا بہاؤ، یا ہوا کا بہاؤ، ہوا کی حرکت ہے۔ ہوا کے بہاؤ کی بنیادی وجہ ہوا کا وجود ہے۔ ہوا سیال انداز میں برتاؤ کرتی ہے، یعنی ذرات قدرتی طور پر زیادہ دباؤ والے علاقوں سے ان علاقوں کی طرف بہتے ہیں جہاں دباؤ کم ہوتا ہے۔ ماحولیاتی ہوا کا دباؤ براہ راست اونچائی، درجہ حرارت، اور composition.In انجینئرنگ سے متعلق ہے، ہوا کا بہاؤ فی یونٹ وقت کی ہوا کی مقدار کی پیمائش ہے جو کسی خاص آلے سے بہتی ہے۔ اسے حجم کے بہاؤ کی شرح (ہوا کا حجم فی یونٹ وقت) یا بڑے پیمانے پر بہاؤ کی شرح (ہوا کی کمیت فی یونٹ وقت) کے طور پر بیان کیا جا سکتا ہے۔ جو چیز وضاحت کی دونوں شکلوں سے متعلق ہے وہ ہوا کی کثافت ہے، جو مثالی گیس کے قانون کے ذریعے دباؤ اور درجہ حرارت کا ایک فعل ہے۔ ہوا کے بہاؤ کو مکینیکل ذرائع (جیسے برقی یا دستی پنکھے کو چلانے سے) کے ذریعے حوصلہ افزائی کی جا سکتی ہے یا ماحول میں موجود دباؤ کے فرق کی تقریب کے طور پر غیر فعال طور پر ہو سکتا ہے۔ ہوا کے بہاؤ کی اقسام کسی بھی سیال کی طرح، ہوا لیمینار اور ہنگامہ خیز بہاؤ دونوں کے نمونوں کی نمائش کر سکتی ہے۔ لیمینار کا بہاؤ اس وقت ہوتا ہے جب ہوا آسانی سے بہہ سکتی ہے، اور ایک پیرابولک رفتار پروفائل کی نمائش کرتی ہے۔ ہنگامہ خیز بہاؤ اس وقت ہوتا ہے جب کوئی بے ضابطگی ہوتی ہے (جیسے اس سطح میں خلل جس کے پار سیال بہہ رہا ہوتا ہے)، جو حرکت کی سمت کو بدل دیتا ہے۔ ہنگامہ خیز بہاؤ ایک ہموار رفتار کا خاکہ ظاہر کرتا ہے۔ سیال کی حرکت کی رفتار پروفائلز کسی دیئے گئے کراس سیکشن میں فوری رفتار ویکٹرز کی مقامی تقسیم کو بیان کرتی ہیں۔ ہندسی ترتیب کا سائز اور شکل جس سے سیال سفر کر رہا ہے، سیال کی خصوصیات (جیسے چپچپا)، بہاؤ میں جسمانی رکاوٹیں، اور انجینئرڈ اجزاء (جیسے۔ پمپ) جو بہاؤ میں توانائی کا اضافہ کرتے ہیں وہ عوامل ہیں جو اس بات کا تعین کرتے ہیں کہ رفتار کا خاکہ کیسا لگتا ہے۔ عام طور پر، گھیرے ہوئے بہاؤ میں، پائپ، ڈکٹ، یا چینل کی دیواروں کے مواد سے سیال کی قریبی تہوں پر رگڑ کے اثر کی وجہ سے پروفائل کے وسط میں فوری رفتار ویکٹر شدت میں بڑے ہوتے ہیں۔ ٹروپوسفیرک ماحولیاتی بہاؤ میں، درختوں اور پہاڑیوں جیسی رکاوٹوں سے رگڑ کی وجہ سے سطح سے بلندی کے ساتھ رفتار میں اضافہ ہوتا ہے جس سے سطح کے قریب ہوا کا بہاؤ سست ہوجاتا ہے۔ رگڑ کی سطح کو ایک پیرامیٹر کے ذریعے متعین کیا جاتا ہے جسے "کھردری لمبائی" کہا جاتا ہے۔ سٹریم لائنز رفتاروں کو جوڑتی ہیں اور متعدد رفتار ویکٹرز کی فوری سمت سے متصل ہوتی ہیں۔ وہ مڑے ہوئے ہو سکتے ہیں اور ہمیشہ کنٹینر کی شکل کی پیروی نہیں کرتے ہیں۔ مزید برآں، وہ صرف مستحکم بہاؤ میں موجود ہیں، یعنی۔ وہ بہاؤ جن کی رفتار کے ویکٹر وقت کے ساتھ تبدیل نہیں ہوتے ہیں۔ لیمینار کے بہاؤ میں، سیال کے تمام ذرات متوازی لکیروں میں سفر کر رہے ہوتے ہیں جو متوازی ندی لکیروں کو جنم دیتے ہیں۔ ایک ہنگامہ خیز بہاؤ میں، ذرات بے ترتیب اور افراتفری والی سمتوں میں سفر کر رہے ہوتے ہیں جو مڑے ہوئے، سرپلنگ اور اکثر ایک دوسرے کو عبور کرنے والی ندی کی لکیروں کو جنم دیتے ہیں۔ رینالڈز نمبر، ایک تناسب جو کسی سیال میں چپچپا اور جمود قوتوں کے درمیان تعلق کی نشاندہی کرتا ہے، لیمینار سے ہنگامہ خیز بہاؤ میں منتقلی کی پیش گوئی کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ لیمینار کا بہاؤ کم رینولڈ کی تعداد پر ہوتا ہے جہاں چپچپا قوتیں غالب ہوتی ہیں، اور ہنگامہ خیز بہاؤ اعلی رینولڈ کی تعداد پر ہوتا ہے جہاں جمود قوتیں غالب ہوتی ہیں۔ رینولڈ کے نمبر کی حد جو ہر قسم کے بہاؤ کی وضاحت کرتی ہے اس کا انحصار اس بات پر ہوتا ہے کہ ہوا پائپ، چوڑی نالی، کھلی نالی، یا ہوائی پودوں کے ارد گرد سے چل رہی ہے یا نہیں۔ رینولڈ کا نمبر کسی شے کی خصوصیت بھی کر سکتا ہے (مثال کے طور پر، کشش ثقل کے تصفیہ کے اثر کے تحت ایک ذرہ) جو کسی سیال سے گزرتا ہے۔ اس نمبر اور متعلقہ تصورات کا اطلاق تمام ترازو کے نظاموں میں بہاؤ کا مطالعہ کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ عبوری بہاؤ رفتار پروفائل کے مرکز میں ہنگامہ آرائی اور کناروں کے قریب لیمینار کے بہاؤ کا مرکب ہے۔ ان تینوں بہاؤ میں سے ہر ایک میں رگڑ توانائی کے نقصانات کے الگ الگ میکانزم ہوتے ہیں جو مختلف رویے کو جنم دیتے ہیں۔ نتیجے کے طور پر، ہر قسم کے بہاؤ کے رویے کی پیش گوئی اور مقدار کے لیے مختلف مساوات استعمال کی جاتی ہیں۔ وہ رفتار جس پر کوئی سیال کسی شے سے گزرتا ہے اس شے کی سطح سے فاصلے کے مطابق مختلف ہوتی ہے۔ کسی شے کے ارد گرد کا وہ خطہ جہاں ہوا کی رفتار صفر تک پہنچ جاتی ہے، باؤنڈری لیئر کے نام سے جانا جاتا ہے۔ یہ وہ جگہ ہے جہاں سطح کی رگڑ سب سے زیادہ بہاؤ کو متاثر کرتی ہے۔ سطحوں میں بے ضابطگیاں باؤنڈری پرت کی موٹائی کو متاثر کر سکتی ہیں، اور اس وجہ سے بہاؤ میں خلل ڈالنے کا کام کرتی ہیں۔ ہوا کے بہاؤ کو ظاہر کرنے کے لیے عام اکائیاں یہ ہیں: حجم کے لحاظ سے m3/منٹ (مکعب میٹر فی منٹ) m3/گھنٹہ (مکعب میٹر فی گھنٹہ) ft3/گھنٹہ (مکعب فٹ فی گھنٹہ) ft3/منٹ (مکعب فٹ فی منٹ، a. k. a. سی ایف ایم) ایل/ایس (لیٹر فی سیکنڈ) بڑے پیمانے پر کلوگرام/ایس (کلوگرام فی سیکنڈ) ہوا کے بہاؤ کو ہوا کی تبدیلیوں فی گھنٹہ (اے سی ایچ) کے لحاظ سے بھی بیان کیا جا سکتا ہے، جو زیر بحث جگہ کو بھرنے والی ہوا کے حجم کی مکمل تبدیلی کی نشاندہی کرتا ہے۔ یہ یونٹ اکثر بلڈنگ سائنس کے میدان میں استعمال ہوتا ہے، جس میں اعلی اے سی ایچ اقدار لیکئیر لفافوں سے مطابقت رکھتی ہیں جو پرانی عمارتوں کی خصوصیت ہیں جو کم مضبوطی سے سیل ہوتی ہیں۔ پیمائش ہوا کے بہاؤ کی پیمائش کرنے والا آلہ ہوا کے بہاؤ کا میٹر کہلاتا ہے۔ اینیمومیٹر کا استعمال ہوا کی رفتار اور اندرونی ہوا کے بہاؤ کی پیمائش کے لیے بھی کیا جاتا ہے۔ مختلف اقسام ہیں، جن میں سیدھے پروب اینومیٹر، جو ہوا کی رفتار، تفریق دباؤ، درجہ حرارت اور نمی کی پیمائش کے لیے بنائے گئے ہیں ؛ گھومنے والے وین اینومیٹر، جو ہوا کی رفتار اور حجم کے بہاؤ کی پیمائش کے لیے استعمال ہوتے ہیں ؛ اور گرم دائرے کے اینومیٹر شامل ہیں۔ انیمومیٹر پیمائش کے آلے اور گزرنے والے ذرات کے درمیان توانائی کی منتقلی کی پیمائش کے لیے الٹراساؤنڈ یا مزاحم تار کا استعمال کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ایک ہاٹ تار اینیمومیٹر تار کے درجہ حرارت میں کمی درج کرتا ہے، جسے تبدیلی کی شرح کا تجزیہ کرکے ہوا کے بہاؤ کی رفتار میں ترجمہ کیا جا سکتا ہے۔ کنویکٹو کولنگ ہوا کے بہاؤ کی شرح کا ایک فعل ہے، اور زیادہ تر دھاتوں کی برقی مزاحمت دھات کے درجہ حرارت پر منحصر ہوتی ہے، جو کنویکٹو کولنگ سے متاثر ہوتی ہے۔ انجینئروں نے گرم تار والے اینیمومیٹر کے ڈیزائن اور استعمال میں ان جسمانی مظاہر سے فائدہ اٹھایا ہے۔ کچھ اوزار ہوا کے بہاؤ، گیلے بلب کے درجہ حرارت، اوس پوائنٹ اور ہنگامہ آرائی کا حساب لگانے کے قابل ہوتے ہیں۔ سمیولیشن ہوا کے بہاؤ کو کمپیوٹیشنل فلوڈ ڈائنامکس (سی ایف ڈی) ماڈلنگ کا استعمال کرتے ہوئے نقل کیا جا سکتا ہے، یا ونڈ ٹنل کے آپریشن کے ذریعے تجرباتی طور پر مشاہدہ کیا جا سکتا ہے۔ اس کا استعمال آٹوموبائل، ہوائی جہاز، اور سمندری جہاز کے ارد گرد ہوا کے بہاؤ کے نمونوں کے ساتھ ساتھ عمارت کے لفافے کے ہوا کے دخول کی پیش گوئی کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ کیونکہ سی ایف ڈی ماڈل "ایک نظام کے ذریعے ٹھوس مادوں کے بہاؤ کو بھی ٹریک کرتے ہیں"، انہیں اندرونی اور بیرونی ماحول میں آلودگی کے ارتکاز کے تجزیے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ گھر کے اندر پیدا ہونے والا ذرات عام طور پر تیل کے ساتھ کھانا پکانے اور دہن کی سرگرمیوں جیسے موم بتیاں یا جلانے کی لکڑی جلانے سے آتا ہے۔ بیرونی ماحول میں، ذرات براہ راست ذرائع سے آتے ہیں جیسے اندرونی دہن انجن گاڑیاں (ICEVs) جلتے ہوئے ایندھن (پٹرولیم مصنوعات)، ونڈ بلو اور مٹی سے ٹیل پائپ کے اخراج، اور بالواسطہ طور پر اتار چڑھاؤ والے نامیاتی مرکبات (VOCs)، سلفر ڈائی آکسائیڈ (SO2)، اور نائٹروجن آکسائیڈ (NOx) کے ماحولیاتی آکسیکرن سے۔ کنٹرول ایک قسم کا سامان جو نالیوں میں ہوا کے بہاؤ کو منظم کرتا ہے اسے ڈیمپر کہا جاتا ہے۔ ڈیمپر کا استعمال ہوا کے بہاؤ کو بڑھانے، کم کرنے یا مکمل طور پر روکنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ ایک زیادہ پیچیدہ آلہ جو نہ صرف ہوا کے بہاؤ کو منظم کر سکتا ہے بلکہ ہوا کے بہاؤ کو پیدا کرنے اور حالت میں لانے کی صلاحیت بھی رکھتا ہے، ایک ایئر ہینڈلر ہے۔ پنکھے "زیادہ حجم اور کم دباؤ (اگرچہ ماحول کے دباؤ سے زیادہ) کے ساتھ ہوا کے بہاؤ پیدا کر کے بہاؤ بھی پیدا کرتے ہیں۔" پنکھے کے ذریعے پیدا ہونے والا یہ دباؤ فرق ہی ہوا کے بہاؤ کا سبب بنتا ہے۔ ہوا کے بہاؤ کی سمت کا تعین دباؤ کے میلان کی سمت سے ہوتا ہے۔ کل یا جامد دباؤ میں اضافہ، اور اس وجہ سے توسیع ہوا کے بہاؤ کی شرح سے، بنیادی طور پر پنکھے کی رفتار سے طے ہوتا ہے جو فی منٹ انقلابات (آر پی ایم) میں ماپا جاتا ہے۔ ہوا کے بہاؤ کی شرح کو تبدیل کرنے کے لیے ایچ وی اے سی سسٹم کے کنٹرول میں، کوئی عام طور پر پنکھے کی رفتار کو تبدیل کرتا ہے، جو اکثر 3 زمرہ کی ترتیبات جیسے کم، درمیانے اور زیادہ میں آتا ہے۔ ہوا کے بہاؤ کی پیمائش بہت سی ایپلی کیشنز میں ضروری ہے جیسے وینٹیلیشن (اس بات کا تعین کرنے کے لیے کہ کتنی ہوا کو تبدیل کیا جا رہا ہے)، نیومیٹک کنویئنگ (ہوا کی رفتار اور نقل و حمل کے مرحلے کو کنٹرول کرنے کے لیے) اور انجن (ہوا-ایندھن کے تناسب کو کنٹرول کرنے کے لیے)۔ ایروڈینامکس سیال حرکیات (طبیعیات) کی وہ شاخ ہے جس کا تعلق خاص طور پر ہوا کے بہاؤ کی پیمائش، تخروپن اور کنٹرول سے ہے۔ ہوا کے بہاؤ کا انتظام بہت سے شعبوں کے لیے تشویش کا باعث ہے، جن میں موسمیات، ایروناٹکس، میڈیسن، مکینیکل انجینئرنگ، سول انجینئرنگ، انوائرمنٹل انجینئرنگ اور بلڈنگ سائنس شامل ہیں۔ عمارتوں میں ہوا کا بہاؤ بلڈنگ سائنس میں، ہوا کے بہاؤ کو اکثر اس کی خواہش کے لحاظ سے حل کیا جاتا ہے، مثال کے طور پر وینٹیلیشن اور دراندازی کے برعکس۔ وینٹیلیشن کی تعریف کسی دوسرے، عام طور پر انڈور، جگہ پر تازہ آؤٹ ڈور سپلائی ہوا کے مطلوبہ بہاؤ کے طور پر کی گئی ہے، اس کے ساتھ ساتھ گھر کے اندر سے باہر جانے والی ہوا کو بیک وقت نکال دیا جاتا ہے۔ یہ مکینیکل ذرائع سے حاصل کیا جا سکتا ہے (یعنی۔ ہوا کی مقدار کے لیے لوور یا ڈیمپر کا استعمال اور ڈکٹ ورک کے ذریعے بہاؤ کو فروغ دینے کے لیے پنکھا) یا غیر فعال حکمت عملیوں کے ذریعے (جسے قدرتی وینٹیلیشن بھی کہا جاتا ہے)۔ اگرچہ قدرتی وینٹیلیشن کے مکینیکل وینٹیلیشن کے مقابلے میں معاشی فوائد ہیں کیونکہ اس میں عام طور پر بہت کم آپریشنل توانائی کی کھپت کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن اسے صرف دن کے مخصوص اوقات میں اور کچھ بیرونی حالات میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اگر بیرونی ہوا اور انڈور کنڈیشنڈ ہوا کے درمیان درجہ حرارت میں بڑا فرق ہے، تو قدرتی وینٹیلیشن کا استعمال کسی جگہ پر غیر ارادی ہیٹنگ یا کولنگ بوجھ کا سبب بن سکتا ہے اور ہیٹنگ اور کولنگ سیٹ پوائنٹ درجہ حرارت سے طے شدہ حدود میں آرام دہ درجہ حرارت کو برقرار رکھنے کے لیے ایچ وی اے سی توانائی کی کھپت میں اضافہ کر سکتا ہے۔ قدرتی وینٹیلیشن میں یہ خامی بھی ہے کہ اس کی فزیبلٹی بیرونی حالات پر منحصر ہے۔ اگر بیرونی ہوا نقل و حمل سے متعلق اخراج یا جنگل کی آگ سے پیدا ہونے والے ذرات سے زمینی سطح کے اوزون کے ارتکاز سے نمایاں طور پر آلودہ ہے، مثال کے طور پر، رہائشی اور تجارتی عمارتوں میں رہنے والوں کو اندرونی ماحولیاتی معیار (IEQ) کو برقرار رکھنے کے لیے دروازے اور کھڑکیاں بند رکھنی پڑ سکتی ہیں۔ اس کے برعکس، ہوا کی دراندازی کو ناکافی مہر بند عمارت کے لفافے کے ذریعے ہوا کی بے قابو آمد کے طور پر دکھایا جاتا ہے، جو عام طور پر کسی عمارت کے اندرونی حصے سے بیرونی حصے تک غیر ارادی طور پر ہوا کے رساو کے ساتھ مل جاتی ہے۔ عمارتوں کو مکینیکل سسٹم، غیر فعال سسٹم یا حکمت عملی، یا دونوں کے امتزاج کا استعمال کرتے ہوئے ہوا دار بنایا جا سکتا ہے۔ مکینیکل وینٹیلیشن سسٹم (ایچ وی اے سی) مکینیکل وینٹیلیشن میں ہوا کا بہاؤ کسی عمارت میں اور اس کے ذریعے ہوا کے بہاؤ کو فروغ دینے کے لیے پنکھوں کا استعمال کرتا ہے۔ ڈکٹ کی تشکیل اور اسمبلی نظام کے ذریعے ہوا کے بہاؤ کی شرح کو متاثر کرتی ہے۔ ڈمپرس، والو، جوڑوں اور کسی نالی کے اندر دیگر ہندسی یا مادی تبدیلیاں بہاؤ کے دباؤ (توانائی) کے نقصان کا باعث بن سکتی ہیں۔ ہوا کے بہاؤ کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لیے غیر فعال حکمت عملی غیر فعال وینٹیلیشن حکمت عملی عمارت کے اندر سے اخراج ہوا کو نکالنے کے لیے ہوا کی موروثی خصوصیات، خاص طور پر تھرمل بوئینسی اور دباؤ کے فرق سے فائدہ اٹھاتی ہیں۔ اسٹیک اثر چمنی یا اسی طرح کی لمبی جگہوں کا استعمال کرنے کے مترادف ہے جس میں اوپری حصے کے قریب سوراخ ہوتے ہیں تاکہ خلا سے خارج ہونے والی ہوا کو غیر فعال طور پر اوپر اور باہر نکالا جا سکے، اس حقیقت کی بدولت کہ جب اس کا درجہ حرارت بڑھتا ہے تو ہوا بڑھے گی (جیسے جیسے حجم بڑھتا ہے اور دباؤ کم ہوتا ہے)۔ ہوا سے چلنے والی غیر فعال وینٹیلیشن بیرونی ہوا کی نقل و حرکت سے فائدہ اٹھانے کے لیے عمارت کی ترتیب، واقفیت، اور یپرچر کی تقسیم پر انحصار کرتی ہے۔ کراس وینٹیلیشن کے لیے مقامی ہوا کے نمونوں کے ساتھ منسلک اسٹریٹجک پوزیشن والے کھلنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ ہوا کی نقل و حرکت کا تھرمل آرام اور مجموعی طور پر انڈور انوائرمنٹل کوالٹی (IEQ) ایئر فلو سے تعلق اس وقت تشویش کا باعث بنتا ہے جب اس میں رہنے والے تھرمل آرام کے معیارات (جیسے ASHRAE 55) کو پورا کرنے کے لیے ڈیزائن کیا جاتا ہے۔ ہوا کی نقل و حرکت کی مختلف شرحیں افراد کے گرمی یا ٹھنڈک کے بارے میں ادراک کو مثبت یا منفی طور پر متاثر کر سکتی ہیں، اور اسی وجہ سے ان کا سکون۔ ہوا کی رفتار ہوا کے درجہ حرارت، رشتہ دار نمی، آس پاس کی سطحوں اور رہائشیوں کے تابکار درجہ حرارت، اور رہائش پذیر جلد کی چالکتا کے ساتھ تعامل کرتی ہے، جس کے نتیجے میں خاص طور پر تھرمل احساسات ہوتے ہیں۔ مجموعی انڈور انوائرمنٹل کوالٹی (آئی ای کیو) اور انڈور ایئر کوالٹی (آئی اے کیو) کے لیے کافی، مناسب طریقے سے کنٹرول اور ڈیزائن کردہ ہوا کا بہاؤ (وینٹیلیشن) اہم ہے، اس میں یہ تازہ ہوا کی ضروری فراہمی فراہم کرتا ہے اور مؤثر طریقے سے اخراج ہوا کو نکالتا ہے۔ یہ بھی دیکھیں ایئر کرنٹ والیومیٹرک فلو ریٹ ایئر فلو میٹر ڈیمپر (فلو) ایئر ہینڈلنگ یونٹ فلوڈ ڈائنامکس پریشر گریڈینٹ فورس ایٹموسفیر آف ارتھ اینیمومیٹر کمپیوٹیشنل فلوڈ ڈائنامکس وینٹیلیشن (فن تعمیر) نیچرل وینٹیلیشن انفلیٹریشن (ایچ وی اے سی) پارٹیکل ٹریکنگ ویلوسیمیٹری لیمینار فلو ٹربلنٹ فلو ونڈ ریفرنسز ہیٹنگ، وینٹیلیشن، اور ایئر کنڈیشنگ مکینیکل انجینئرنگ