Slosh dynamics
سیال حرکیات میں، سلوش سے مراد کسی دوسری شے کے اندر مائع کی حرکت ہے (جو، عام طور پر، حرکت سے بھی گزر رہا ہے)۔ سختی سے بات کرتے ہوئے، مائع میں سلوش ڈائنامکس کا مسئلہ تشکیل دینے کے لیے ایک آزاد سطح ہونی چاہیے، جہاں مائع کی حرکیات کنٹینر کے ساتھ تعامل کر سکتی ہیں تاکہ نظام کی حرکیات کو نمایاں طور پر تبدیل کیا جا سکے۔ اہم مثالوں میں خلائی جہاز کے ٹینکوں اور راکٹوں (خاص طور پر اوپری مراحل) میں پروپیلنٹ سلوش، اور مائعوں کی نقل و حمل کرنے والے جہازوں اور ٹرکوں (مثال کے طور پر تیل اور پٹرول) میں فری سرفیس ایفیکٹ (کارگو سلوش) شامل ہیں۔ تاہم، مکمل طور پر بھرے ہوئے ٹینک میں مائع حرکت کا حوالہ دینا عام ہو گیا ہے، یعنی۔ آزاد سطح کے بغیر، بطور "فیول سلاش"۔ اس طرح کی حرکت کی خصوصیت "انٹریئل ویوز" ہوتی ہے اور یہ خلائی جہاز کی حرکیات کو گھومنے میں ایک اہم اثر ہو سکتا ہے۔ مائع سلیش کو بیان کرنے کے لیے وسیع ریاضیاتی اور تجرباتی تعلقات اخذ کیے گئے ہیں۔ اس قسم کے تجزیے عام طور پر سیال ساخت کے تعامل کے مسئلے کو حل کرنے کے لیے کمپیوٹیشنل سیال حرکیات اور محدود عنصر کے طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے کیے جاتے ہیں، خاص طور پر اگر ٹھوس کنٹینر لچکدار ہو۔ متعلقہ سیال حرکیات غیر جہتی پیرامیٹرز میں بانڈ نمبر، ویبر نمبر، اور رینالڈز نمبر شامل ہیں۔ خلائی جہاز، بحری جہاز، کچھ زمینی گاڑیوں اور کچھ ہوائی جہازوں کے لیے سلوش ایک اہم اثر ہے۔ سلوش فالکن 1 سیکنڈ ٹیسٹ فلائٹ بے ضابطگی کا ایک عنصر تھا، اور اسے مختلف دیگر خلائی جہاز کی بے ضابطگیوں میں ملوث کیا گیا ہے، جس میں نیئر ارتھ ایسٹرائڈ رینڈیزوس (این ای اے آر شومیکر) سیٹلائٹ کے ساتھ قریب قریب تباہی بھی شامل ہے۔ خلائی جہاز کے اثرات مائکرو گریویٹی میں مائع سلیش خلائی جہاز، عام طور پر زمین کے گرد چکر لگانے والے مصنوعی سیاروں سے متعلق ہے، اور اسے مائع سطح کے تناؤ کو مدنظر رکھنا چاہیے جو مائع سلگ کی شکل (اور اس طرح آئجین ویلیوز) کو تبدیل کر سکتا ہے۔ عام طور پر، سیٹلائٹ کی کمیت کا ایک بڑا حصہ ابتداء حیات (بی او ایل) پر/اس کے قریب مائع پروپیلنٹ ہوتا ہے، اور سلیش سیٹلائٹ کی کارکردگی کو کئی طریقوں سے منفی طور پر متاثر کر سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، پروپیلنٹ سلوش خلائی جہاز کے رویے (اشارہ) میں غیر یقینی صورتحال پیدا کر سکتا ہے جسے اکثر جٹر کہا جاتا ہے۔ اسی طرح کے مظاہر پوگو ارتعاش کا سبب بن سکتے ہیں اور اس کے نتیجے میں خلائی گاڑی کی ساختی ناکامی ہو سکتی ہے۔ ایک اور مثال خلائی جہاز کے رویہ کنٹرول سسٹم (اے سی ایس) کے ساتھ دشواری کا تعامل ہے، خاص طور پر گھومنے والے مصنوعی سیاروں کے لیے جو سلوش اور نیوٹیشن کے درمیان گونج کا شکار ہو سکتے ہیں، یا گردش کی جمود میں منفی تبدیلیاں ہو سکتی ہیں۔ اس قسم کے خطرات کی وجہ سے، 1960 کی دہائی میں نیشنل ایروناٹکس اینڈ اسپیس ایڈمنسٹریشن (ناسا) نے خلائی جہاز کے ٹینکوں میں مائع کی کمی کا بڑے پیمانے پر مطالعہ کیا، اور 1990 کی دہائی میں ناسا نے خلائی شٹل پر مڈیک 0-گریویٹی ڈائنامکس تجربہ کیا۔ یورپی خلائی ایجنسی نے SLOSHSAT کے لانچ کے ساتھ ان تحقیقات کو آگے بڑھایا ہے۔ 1980 کے بعد سے زیادہ تر گھومنے والے خلائی جہاز کا تجربہ اپلائیڈ ڈائنامکس لیبارٹریز ڈراپ ٹاور میں ذیلی پیمانے کے ماڈلز کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا ہے۔ ساؤتھ ویسٹ ریسرچ انسٹی ٹیوٹ کی طرف سے بھی وسیع تعاون کیا گیا ہے، لیکن تحقیق تعلیمی اداروں اور صنعت میں وسیع پیمانے پر ہے۔ خلائی پروپیلنٹ ڈپو پر سلوش اثرات کے بارے میں تحقیق جاری ہے۔ اکتوبر 2009 میں، ایئر فورس اور یونائیٹڈ لانچ الائنس (یو ایل اے) نے ڈی ایم ایس پی-18 سیٹلائٹ لانچ پر ایک ترمیم شدہ سینٹور اپر اسٹیج پر ایک تجرباتی آن آربٹ مظاہرہ کیا تاکہ "پروپیلنٹ سیٹلنگ اور سلوش کی سمجھ کو بہتر بنایا جا سکے"، "ڈی ایم ایس پی-18 کے ہلکے وزن نے آن آربٹ ٹیسٹ کے لیے ایل او 2 اور ایل ایچ 2 پروپیلنٹ کو باقی رہنے کی اجازت دی، جو سینٹور کی صلاحیت کا 28 فیصد ہے"۔ خلائی جہاز کے بعد کے مشن کی توسیع منصوبہ بند ڈیوربٹ برن کو انجام دینے سے 2.4 گھنٹے پہلے تک جاری رہی۔ ناسا کا لانچ سروسز پروگرام شراکت داروں کے ساتھ دو جاری سلوش فلوئڈ ڈائنامکس تجربات پر کام کر رہا ہے: کریوٹ اور سپیریس-سلوش۔ یو ایل اے کے پاس کریوجینک سیال کے انتظام کے چھوٹے پیمانے کے اضافی مظاہرے ہیں جن کی منصوبہ بندی 2012-2014 میں پروجیکٹ کریوٹ کے ساتھ کی گئی ہے جس کے نتیجے میں 2015 میں ناسا کے فلیگ شپ ٹیکنالوجی مظاہرے پروگرام کے تحت یو ایل اے کے بڑے پیمانے پر کریو سیٹ پروپیلنٹ ڈپو ٹیسٹ کیا گیا۔ فلوریڈا انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی اور میساچوسٹس انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی کے ساتھ ایس پی ایچ ای آر ای ایس-سلوش اس بات کی جانچ کرے گا کہ بین الاقوامی خلائی اسٹیشن پر ایس پی ایچ ای آر ای ایس ٹیسٹ بیڈ کے ساتھ مائکرو گریویٹی میں کنٹینرز کے اندر مائع کیسے حرکت کرتے ہیں۔ سڑک کے ٹینک والی گاڑیوں میں ڈھلنا مائع ڈھلنا ہائی وے ٹینک والی گاڑیوں کی دشاتمک حرکیات اور حفاظتی کارکردگی کو انتہائی منفی انداز میں متاثر کرتا ہے۔ اسٹیئرنگ اور/یا بریکنگ چالوں کے تحت ٹینک میں مائع کارگو کے ارتعاش سے پیدا ہونے والی ہائیڈرو ڈائنامک قوتیں اور لمحات جزوی طور پر بھری ہوئی ٹینک گاڑیوں کے استحکام کی حد اور قابو پذیری کو کم کرتے ہیں۔ ٹینک گاڑیوں کی دشاتمک کارکردگی اور استحکام پر منفی مائع سلیش اثر کو محدود کرنے کے لیے اینٹی سلیش ڈیوائسز جیسے بیفلز کا وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔ چونکہ زیادہ تر وقت، ٹینکروں میں امونیا، پٹرول اور ایندھن کے تیل جیسے خطرناک مائع مواد ہوتے ہیں، جزوی طور پر بھری ہوئی مائع کارگو گاڑیوں کا استحکام بہت ضروری ہے۔ ایندھن کے ٹینکوں جیسے الپٹیکل ٹینک، آئتاکار، ترمیم شدہ انڈاکار اور عام ٹینک کی شکل میں اصلاح اور کم کرنے کی تکنیکیں عددی، تجزیاتی اور مشابہت تجزیہ کا استعمال کرتے ہوئے مختلف بھرنے کی سطحوں میں انجام دی گئی ہیں۔ ان میں سے زیادہ تر مطالعات سلیشنگ پر بفلز کے اثرات پر مرکوز ہیں جبکہ کراس سیکشن کے اثر کو مکمل طور پر نظر انداز کر دیا جاتا ہے۔ بلڈ ہاؤنڈ ایل ایس آر 1,000 میل فی گھنٹہ کی رفتار سے چلنے والی پروجیکٹ کار مائع ایندھن والے راکٹ کا استعمال کرتی ہے جس کے لیے سمت کے عدم استحکام، راکٹ کے زور کے تغیرات اور یہاں تک کہ آکسیڈائزر ٹینک کو پہنچنے والے نقصان کو روکنے کے لیے خصوصی طور پر پریشان آکسیڈائزر ٹینک کی ضرورت ہوتی ہے۔ کارگو، پانی کے بیلسٹ، یا دیگر مائع (مثال کے طور پر، رساو یا آگ سے لڑنے سے) کو کم کرنے یا منتقل کرنے کے عملی اثرات آزاد سطح کے اثر کی وجہ سے جہازوں میں تباہ کن الٹنے کا سبب بن سکتے ہیں۔ اس سے ٹرک اور ہوائی جہاز بھی متاثر ہو سکتے ہیں۔ سلاش کا اثر رولر ہاکی گیند کے اچھال کو محدود کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ واٹر سلاش گیند کی ریباؤنڈ اونچائی کو نمایاں طور پر کم کر سکتا ہے لیکن مائع کی کچھ مقدار گونج کے اثر کا باعث بنتی ہے۔ عام طور پر دستیاب رولر ہاکی کی بہت سی گیندوں میں اچھال کی اونچائی کو کم کرنے کے لیے پانی ہوتا ہے۔ سیچے بھی دیکھیں، جو جھیلوں اور پانی کے سپلیش (سیال میکانکس) کے دیگر محدود اجسام کو متاثر کرنے والا ایک رجحان ہے، دیگر آزاد سطح کے مظاہر سکشن سپلیش، قابل سماعت طبی اشارے حوالہ جات دیگر حوالہ جات ناسا (1969)، سلوش سپریشن، مئی 1969، پی ڈی ایف، 36 پی ناسا (1966)، خلائی گاڑی کے ایندھن کے ٹینکوں میں پروپیلنٹس پر ایپلی کیشنز کے ساتھ حرکت پذیر کنٹینرز میں مائعوں کا متحرک طرز عمل، یکم جنوری 1966، پی ڈی ایف، 464 پی سیال میکانکس سیال حرکیات