Disk loading
سیال حرکیات میں، ڈسک لوڈنگ یا ڈسک لوڈنگ ایکچوایٹر ڈسک کے پار اوسط دباؤ کی تبدیلی ہے، جیسے ایئر سکرو۔ نسبتا کم ڈسک لوڈنگ والے ایئر سکرو کو عام طور پر روٹر کہا جاتا ہے، بشمول ہیلی کاپٹر مین روٹر اور ٹیل روٹر ؛ پروپیلرز میں عام طور پر زیادہ ڈسک لوڈنگ ہوتی ہے۔ V-22 آسپری ٹلٹروٹر طیارے میں ہوور موڈ میں ہیلی کاپٹر کے مقابلے میں ہائی ڈسک لوڈنگ ہوتی ہے، لیکن ٹربوپروپ طیارے کے مقابلے میں فکسڈ ونگ موڈ میں نسبتا کم ڈسک لوڈنگ ہوتی ہے۔ ہوورنگ ہیلی کاپٹر کی روٹرز ڈسک لوڈنگ اس کے وزن اور کل مرکزی روٹر ڈسک کے رقبے کا تناسب ہے۔ اس کا تعین ہیلی کاپٹر کے کل وزن کو روٹر ڈسک کے رقبے سے تقسیم کرکے کیا جاتا ہے، جو کہ روٹر کے بلیڈ سے بہہ جانے والا علاقہ ہے۔ ڈسک ایریا کو ایک روٹر بلیڈ کے اسپان کو دائرے کے رداس کے طور پر استعمال کرکے اور پھر مکمل گردش کے دوران بلیڈ کے احاطہ کردہ رقبے کا تعین کرکے پایا جا سکتا ہے۔ جب ہیلی کاپٹر کو چلایا جا رہا ہوتا ہے تو اس کی ڈسک لوڈنگ بدل جاتی ہے۔ لوڈنگ جتنی زیادہ ہوگی، روٹر کی رفتار کو برقرار رکھنے کے لیے اتنی ہی زیادہ طاقت کی ضرورت ہوگی۔ کم ڈسک لوڈنگ ہائی لفٹ تھرسٹ کی کارکردگی کا براہ راست اشارہ ہے۔ ہیلی کاپٹر کا وزن بڑھنے سے ڈسک کی لوڈنگ میں اضافہ ہوتا ہے۔ کسی دیئے گئے وزن کے لیے، چھوٹے روٹرز والے ہیلی کاپٹر میں زیادہ ڈسک لوڈنگ ہوگی، اور ہوور کرنے کے لیے انجن کی زیادہ طاقت کی ضرورت ہوگی۔ کم ڈسک لوڈنگ روٹر کرافٹ میں آٹومیشن کی کارکردگی کو بہتر بناتی ہے۔ عام طور پر، ایک آٹوگیرو (یا گائروپلین) میں ہیلی کاپٹر کے مقابلے میں روٹر ڈسک کی لوڈنگ کم ہوتی ہے، جو آٹومیشن میں نزول کی سست شرح فراہم کرتی ہے۔ پروپیلرز باہمی اور پروپیلر انجنوں میں، ڈسک لوڈنگ کو پروپیلر سے چلنے والی رفتار اور فری اسٹریم رفتار کے درمیان تناسب کے طور پر بیان کیا جا سکتا ہے۔ کم ڈسک لوڈنگ سے کارکردگی میں اضافہ ہوگا، اس لیے کارکردگی کے نقطہ نظر سے بڑے پروپیلرز کا ہونا عام طور پر مطلوب ہے۔ زیادہ سے زیادہ کارکردگی کم ہو جاتی ہے کیونکہ گھومنے والی سلپ اسٹریم کی وجہ سے ڈسک لوڈنگ میں اضافہ ہوتا ہے۔ کانٹرا گھومنے والے پروپیلرز کا استعمال اس مسئلے کو کم کر سکتا ہے جس سے نسبتا زیادہ ڈسک لوڈنگ پر بھی زیادہ سے زیادہ کارکردگی کی اجازت ملتی ہے۔ ایئربس اے 400 ایم فکسڈ ونگ طیارے کے پروپیلرز پر بہت زیادہ ڈسک لوڈنگ ہوگی۔ مومنٹم تھیوری یا ڈسک ایکچوایٹر تھیوری ایک مثالی ایکچوایٹر ڈسک کے ریاضیاتی ماڈل کو بیان کرتی ہے، جسے ڈبلیو جے ایم نے تیار کیا ہے۔ رینکائن (1865)، الفریڈ جارج گرین ہل (1888) اور آر۔ ای۔ فروڈ (1889)۔ ہیلی کاپٹر روٹر کو ایک لامحدود پتلی ڈسک کے طور پر بنایا گیا ہے جس میں لامحدود تعداد میں بلیڈ ہوتے ہیں جو ڈسک کے علاقے پر اور گردش کے محور کے ساتھ مستقل دباؤ کو بڑھاتے ہیں۔ گھوم رہے ہیلی کاپٹر کے لیے، ایروڈینامک قوت عمودی ہوتی ہے اور ہیلی کاپٹر کے وزن کو بالکل متوازن کرتی ہے، بغیر کسی پس منظر کی قوت کے۔ روٹر کے ذریعے بہنے والی ہوا پر نیچے کی طرف قوت ہیلی کاپٹر روٹر ڈسک پر اوپر کی طرف قوت کے ساتھ ہوتی ہے۔ نیچے کی طرف قوت ہوا کی نیچے کی طرف ایکسلریشن پیدا کرتی ہے، جس سے اس کی حرکی توانائی میں اضافہ ہوتا ہے۔ روٹر سے ہوا میں یہ توانائی کی منتقلی روٹری ونگ کا انڈیوسڈ پاور لاس ہے، جو فکسڈ ونگ طیارے کے لفٹ انڈیوسڈ ڈریگ کے مترادف ہے۔ لکیری مومنٹم کا تحفظ فار ویک فیلڈ میں نیچے کی طرف آنے والی محرک رفتار کا تعلق بڑے پیمانے پر بہاؤ کی فی اکائی روٹر تھرسٹ سے ہے۔ توانائی کا تحفظ ان پیرامیٹرز کے ساتھ ساتھ روٹر ڈسک پر محرک رفتار کو بھی مدنظر رکھتا ہے۔ کمیت کا تحفظ کمیت کے بہاؤ کو محرک رفتار سے جوڑتا ہے۔ ہیلی کاپٹر پر لاگو ہونے والا مومنٹم تھیوری انڈیوسڈ پاور لاس اور روٹر تھرسٹ کے درمیان تعلق فراہم کرتا ہے، جسے طیارے کی کارکردگی کا تجزیہ کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ہوا کی چپچپا اور کمپریسبلٹی، رگڑ کے نقصانات، اور پس منظر میں سلپ اسٹریم کی گردش پر غور نہیں کیا جاتا ہے۔ مومنٹم تھیوری رقبے کی ایکچوایٹر ڈسک کے لیے، روٹر ڈسک پر یکساں محرک رفتار کے ساتھ، اور ہوا کی کثافت کے ساتھ، ڈسک کے رقبے کے ذریعے بڑے پیمانے پر بہاؤ کی شرح یہ ہے: کمیت کے تحفظ سے، کمیت کے بہاؤ کی شرح سلپ اسٹریم کے پار ڈسک کے اوپر اور نیچے دونوں طرف مستقل رہتی ہے (رفتار سے قطع نظر)۔ چونکہ سطح کے ہوور میں ہیلی کاپٹر کا بہت اوپر کی طرف بہاؤ آرام میں ہوتا ہے، اس لیے ابتدائی رفتار، رفتار اور توانائی صفر ہوتی ہے۔ اگر ڈسک کے بہت نیچے کی طرف یکساں سلپ اسٹریم کی رفتار ہوتی ہے، تو مومنٹم کے تحفظ سے ڈسک پر تیار ہونے والا کل زور مومنٹم کی تبدیلی کی شرح کے برابر ہوتا ہے، جو کہ صفر ابتدائی رفتار کو فرض کرتا ہے: توانائی کے تحفظ سے، روٹر کے ذریعے کیا جانے والا کام سلپ اسٹریم میں توانائی کی تبدیلی کے برابر ہونا چاہیے: اصطلاحات کو تبدیل کرنا اور ختم کرنا، ہمیں ملتا ہے: لہذا ڈسک کے بہت نیچے کی طرف سلپ اسٹریم کی رفتار ڈسک پر رفتار سے دوگنی ہوتی ہے، جو لفٹنگ لائن تھیوری کے ذریعے پیش گوئی کردہ ایلیپٹک طور پر لوڈ شدہ ونگ کے لیے ایک ہی نتیجہ ہے۔ برنولی کا اصول برنولی کے اصول کا استعمال کرتے ہوئے ڈسک لوڈنگ کا حساب لگانے کے لیے، ہم فرض کرتے ہیں کہ سلپ اسٹریم میں دباؤ بہت نیچے کی طرف ابتدائی دباؤ کے برابر ہے، جو ماحولیاتی دباؤ کے برابر ہے۔ ابتدائی نقطہ سے لے کر ڈسک تک ہمارے پاس: ڈسک اور ریموٹ ویک کے درمیان، ہمارے پاس: مساوات کو یکجا کرتے ہوئے، ڈسک لوڈنگ یہ ہے: ریموٹ ویک میں کل دباؤ یہ ہے: تو ڈسک کے پار دباؤ کی تبدیلی ڈسک لوڈنگ کے برابر ہے۔ ڈسک کے اوپر دباؤ کی تبدیلی یہ ہے: ڈسک کے نیچے، دباؤ کی تبدیلی یہ ہے: سلپ اسٹریم کے ساتھ دباؤ ہمیشہ نیچے کی طرف گرتا رہتا ہے، سوائے ڈسک کے پار مثبت دباؤ کی چھلانگ کے۔ مومنٹم تھیوری سے، زور درکار ہوتا ہے: محرک رفتار یہ ہے: پہلے کی طرح ڈسک کی لوڈنگ کہاں ہے، اور ہوور میں درکار طاقت (مثالی صورت میں) یہ ہے: لہذا، محرک رفتار کا اظہار اس طرح کیا جا سکتا ہے: تو، محرک رفتار پاور لوڈنگ کے الٹا متناسب ہے۔ ونگ لوڈنگ حوالہ جات ایرو اسپیس انجینئرنگ کی مثالیں بھی دیکھیں