द्रव यांत्रिकी में स्ट्रॉहल संख्या - एक व्यापक मार्गदर्शिका

द्रव यांत्रिकी में स्ट्रॉहल संख्या को समझना

स्ट्रॉहल संख्या (St) एक आयामहीन संख्या है जो दोलनशील प्रवाह तंत्र का वर्णन करती है। विंसेंक स्ट्रॉहल के नाम पर, स्ट्रॉहल संख्या द्रव गतिकी के अध्ययन में आवश्यक है, विशेष रूप से भंवर बहाव, ताप विनिमायकों और टरबाइन ब्लेड डिजाइन जैसी घटनाओं में। स्ट्रॉहल संख्या सूत्र द्वारा दी गई है:

यहाँ, f दोलनों की अभिलक्षणिक आवृत्ति है, L अभिलक्षणिक लम्बाई है (जैसे कि एक सिलेंडर का व्यास), और V प्रवाह वेग है। परिणामी स्ट्रॉहल संख्या इकाई रहित होती है और प्रवाह की प्रकृति और इसकी दोलन विशेषताओं के बारे में अंतर्दृष्टि प्रदान करती है।

सूत्र का विश्लेषण

• f: यह हर्ट्ज़ (Hz या 1/s) में मापी गई भंवर बहाव या दोलन की आवृत्ति है।
• L: यह विशिष्ट लंबाई आमतौर पर मीटर (m) में मापी जाती है।
• V: प्रवाह वेग मीटर प्रति सेकंड (m/s) में मापा जाता है।

उदाहरण गणना

एक तरल प्रवाह में L = 0.05 मीटर व्यास वाले एक सिलेंडर पर विचार करें बहाव आवृत्ति, f = 10 हर्ट्ज:

• f = 10 हर्ट्ज
• L = 0.05 मीटर
• V = 2 मीटर/सेकेंड

स्ट्रॉहल संख्या की गणना इस प्रकार की जाती है:

0.25 की स्ट्रॉहल संख्या एक दोलनशील प्रवाह गतिशीलता को इंगित करती है, जो तरल प्रवाह के अधीन बेलनाकार संरचनाओं में सामान्य है।

वास्तविक जीवन अनुप्रयोग

स्ट्रॉहल संख्या विशेष रूप से इंजीनियरिंग और पर्यावरण विज्ञान में उपयोगी है। उदाहरण के लिए, हेलीकॉप्टर रोटर, विमान के पंख और पुल के इंजीनियरों को स्ट्रॉहल संख्याओं पर विचार करना चाहिए ताकि अनुनाद प्रभाव से बचा जा सके जो संरचनात्मक विफलता का कारण बन सकता है। इसी तरह, मछली और डॉल्फ़िन जैसे जलीय जानवर कुशल प्रणोदन के लिए इष्टतम स्ट्रॉहल संख्या बनाए रखने के लिए विकसित हुए हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

निष्कर्ष

स्ट्रॉहल संख्या द्रव यांत्रिकी का एक मूलभूत पहलू है इसके उपयोग और निहितार्थों को समझने से अधिक कुशल और सुरक्षित डिज़ाइन बनाने में मदद मिल सकती है।