तरल-गतिकी:-कार्मन-वॉर्टेक्स-स्ट्रीट-की-आवृत्ति-को-समझना

सूत्र:f-=-(St-×-U)-/-D

जहां:

• f-=-वॉर्टेक्स-शेडिंग-की-आवृत्ति-(हर्ट्ज,-Hz)
• St-=-स्ट्रॉहल-संख्या-(आयामरहित)
• U-=-प्रवाह-की-वेग-(मीटर-प्रति-सेकंड,-m/s)
• D-=-विशिष्ट-लंबाई,-सामान्यतः-बेलनाकार-वस्तु-का-व्यास-(मीटर,-m)

पैरामीटर-का-विखंडन

आइए-देखें-कि-इन-सभी-मानों-का-क्या-उद्धरण-करता-है।

स्ट्रॉहल-संख्या-(St)

स्ट्रॉहल-संख्या-वॉर्टेक्स-शेडिंग-की-आवृत्ति-की-विशेषताओं-को-प्रदर्शित-करती-है।-इसका-मान-रेनोल्ड्स-संख्या-(Re)-पर-निर्भर-करता-है,-जो-वस्तु-के-आसपास-के-प्रवाह-शासन-का-मापक-है।-साधारण-इंजीनियरिंग-समस्याओं-के-लिए,-St-की-मूल्य-लगभग-0.21-के-लिए-सिलिंडर-जैसी-वस्तुओं-के-लिए-होती-है।

प्रवाह-की-वेग-(U)

वस्तु-के-पास-से-प्रवाहित-तरल-की-गति।-यह-एक-मुख्य-निर्धारक-है-कि-वॉर्टिसेस-कितनी-तेजी-से-बदलते-हैं।

विशिष्ट-लंबाई-(D)

अमूमन-यह-वह-बेलनाकार-वस्तु-का-व्यास-है-जिसकी-वजह-से-वॉर्टेक्स-स्ट्रीट-बनता-है।-व्यावहारिक-समस्याओं-में,-आप-इसे-सीधे-शासक-या-कैलिपर-के-साथ-माप-सकते-हैं।

सूत्र-का-कार्यान्वयन

अब,-आइए-देखें-कि-सूत्र-को-जावास्क्रिप्ट-एरो-फ़ंक्शन-प्रारूप-में-कैसे-देखा-जा-सकता-है:

(st,-u,-d)-=>-{-if-(st-<=-0-||-u-<=-0-||-d-<=-0)-return-"अमान्य-इनपुट-मान";-return-(st-*-u)-/-d;-}

नमूना-गणना

इसको-और-वास्तविक-बनाने-के-लिए,-आइए-कुछ-उदाहरणीय-गणनाओं-पर-ध्यान-दें:

उदाहरण-1

मान-लें-कि-हमारे-पास-एक-बेलनाकार-छड़ी-है-जिसका-व्यास-0.05-मीटर-है-और-वह-एक-विंड-टनल-में-रखी-गई-है-जहां-हवा-की-गति-(U)-15-मीटर-प्रति-सेकंड-है,-और-स्ट्रॉहल-संख्या-(St)-0.21-है:

• U-=-15-m/s
• D-=-0.05-m
• St-=-0.21

आवृत्ति-की-गणना-इस-प्रकार-हो-सकती-है:

f-=-(0.21-×-15)-/-0.05-=-63-Hz

इसका-मतलब-है-कि-छड़ी-के-पीछे-वॉर्टिसेस-प्रति-सेकंड-63-बार-बदलेंगे।

उदाहरण-2

अब,-चलिए-एक-और-परिदृश्य-पर-विचार-करते-हैं-जहां-एक-0.1-मीटर-व्यास-का-पोल-नदी-में-है-जहां-प्रवाह-की-गति-10-मीटर-प्रति-सेकंड-है-और-St-अब-भी-0.21-है:

• U-=-10-m/s
• D-=-0.1-m
• St-=-0.21

इस-मामले-में-आवृत्ति-इस-प्रकार-होगी:

f-=-(0.21-×-10)-/-0.1-=-21-Hz

इस-मामले-में,-वॉर्टिसेस-प्रति-सेकंड-21-बार-शेड-होंगे।

कार्मन-वॉर्टेक्स-स्ट्रीट-आवृत्ति-के-व्यावहारिक-अनुप्रयोग

यह-घटना-केवल-सैद्धांतिक-ही-नहीं-है;-इसका-वास्तविक-उपयोग-भी-है:

• इंजीनियरिंग:-पुलों-और-गगनचुंबी-इमारतों-में-अनुनाद-से-बचना।
• पर्यावरण-अध्ययन:-कृत्रिम-रीफ्स-और-बाधाओं-के-आसपास-तरल-प्रवाह-पैटर्न-को-समझना।
• विमानन:-वायुयान-के-आसपास-के-एयरफ्लो-को-प्रबंधित-करना-ताकि-शोर-को-कम-किया-जा-सके-और-दक्षता-में-सुधार-हो-सके।

रोचक-तथ्य

क्या-आपको-पता-है-कि-यही-सिद्धांत-यह-भी-समझाने-में-मदद-कर-सकता-है-कि-बिजली-की-लाइनें-हवा-में-क्यों-गाती-हैं-या-मछलियां-घुसरों-का-उपयोग-कर-अधिक-कुशलता-से-कैसे-तैरती-हैं?-कार्मन-वॉर्टेक्स-स्ट्रीट-कई-आकर्षक-भौतिक-घटनाओं-का-द्वार-है।

प्रश्न-और-उत्तर-(FAQ)