এই নিবন্ধে আমরা ভর প্রবাহ হারের সাথে বেগের সম্পর্ক সম্পর্কে আলোচনা করব।
একটি শিল্পে প্রবাহ হার (ভর প্রবাহ হার এবং ভলিউম ফ্লো রেট) পরিমাপের ধারণাটি একটি প্রক্রিয়ার সঠিক এবং সাশ্রয়ী কার্যকর চালানোর জন্য অত্যন্ত প্রয়োজনীয়। বেগ নির্দেশ করে যে একটি তরল প্রতি ইউনিট সময় কত দ্রুত দূরত্বে চলে যাচ্ছে।
যখনই আমরা একটি পাইপ লাইনের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত একটি তরলের প্রবাহের হার গণনা করি তখন নির্দিষ্ট শর্তাবলী যেমন ভর প্রবাহ হার, ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হার, মোলার প্রবাহ হার, বেগ, ঘনত্ব, আয়তন, তাপমাত্রা, চাপ ইত্যাদি ছবিতে আসে।
প্রবাহের হার এবং উপরে উল্লিখিত সমস্ত ভৌত বৈশিষ্ট্য আন্তঃসম্পর্কিত এবং আমরা তাদের সাথে যুক্ত বিভিন্ন সূত্র ব্যবহার করে একটি থেকে অন্য পরিমাণ নির্ধারণ করতে পারি।
বেগ = দূরত্ব ভ্রমণ / সময়
ভলিউম প্রবাহ হার, Q = ক্ষেত্রফল x বেগ
ভর প্রবাহ হার, ṁ=ঘনত্ব x ক্ষেত্রফল x বেগ
ভরের প্রবাহ হার
ভরের প্রবাহ হার প্রতি ইউনিট সময় একটি উত্তরণ অতিক্রম করে একটি তরল ভরের পরিমাপ।
ভর প্রবাহের হার এভাবে প্রকাশ করা যেতে পারে,
ṁ=ভর/সময়=m/t
ভর প্রবাহ হারের SI একক হল Kg/s এবং এটিকে ṁ দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।
এর সঠিক পরিমাপ ভর প্রবাহ হার বিভিন্ন ক্রিয়াকলাপ সুচারুভাবে নিয়ন্ত্রণ করার জন্য একটি শিল্পে প্রয়োজনীয়। একটি সরঞ্জামের দক্ষতা এবং পণ্যের গুণমান তরলের ভর প্রবাহ হারের উপরও নির্ভর করে।
ভর তৈরি বা ধ্বংস হয় না এবং প্রক্রিয়া চলাকালীন তাপমাত্রা এবং চাপের পরিবর্তন দ্বারা ভর প্রবাহের হার প্রভাবিত হয় না তাই নির্ভুল পরিমাপের ক্ষেত্রে ভর প্রবাহ পরিমাপ সর্বদা পরামর্শ দেওয়া হয়।
ভর প্রবাহ হার বেগ সম্পর্ক
বিভিন্ন তরলের প্রবাহ হার পরিমাপ পাইপ লাইন শিল্পের একটি গুরুত্বপূর্ণ দিক।
বেগ হল সময়ের প্রতি ইউনিটে একটি তরল কত দ্রুত গতিতে চলছে তার পরিমাপ। ভর প্রবাহ হার প্রতি ইউনিট সময় একটি উত্তরণ মাধ্যমে তরল পরিমাণ সঙ্গে যুক্ত করা হয়.
ভর প্রবাহ হার ṁ=mass/time=m/t Eq1 হিসাবে প্রকাশ করা যেতে পারে
এবং আয়তনের প্রবাহ হারকে Q= আয়তন/সময়= V/t Eq2 হিসাবে প্রকাশ করা যেতে পারে
Eq(1), ṁ=ভর/ভলিউম থেকে। আয়তন/সময় Eq3
এখন, ভর/ভলিউম = তরল ঘনত্ব ρ
এবং আয়তন/সময়=আয়তনের প্রবাহ হার=Q
Eq(3) থেকে , ṁ= ρ.Q Eq4
উপরের সমীকরণটি ভর প্রবাহ হারের সাথে সম্পর্কিত আয়তনের প্রবাহ একটি তরল হার. যদি আমরা পাইপের মাধ্যমে তরল এবং স্রাবের ঘনত্ব জানি, তাহলে আমরা কেজি/সেকেন্ড অর্থাৎ তরলটির ভর প্রবাহ হারের পরিপ্রেক্ষিতে পাইপের মধ্য দিয়ে যাওয়া তরলের পরিমাণ নির্ধারণ করতে পারি।
থেকে ধারাবাহিকতা সমীকরণ সংকোচনযোগ্য তরলের জন্য প্রযোজ্য যা আমরা লিখতে পারি,
এখানে A হল উত্তরণের ক্রস বিভাগীয় এলাকা এবং বার(v) হল তরলের গড় বেগ।
তাহলে Eq(4) হয়ে যায়,
Eq(5) থেকে এটা স্পষ্ট যে তরলের ভর প্রবাহের হার তরলের ঘনত্ব, তরলের বেগ এবং ক্রস বিভাগীয় এলাকার সাথে সরাসরি সমানুপাতিক।
বেগ থেকে ভর প্রবাহ হার গণনা কিভাবে?
প্রবাহের হার, বেগ, চাপ, ঘনত্ব এই সমস্ত পদ একে অপরের সাথে সম্পর্কযুক্ত।
আমরা যদি ক্রস বিভাগীয় এলাকার (A) একটি পাইপের মধ্য দিয়ে প্রবাহের বেগ(v) জানি, তাহলে আমরা পারি ভলিউম প্রবাহ হার গণনা নিম্নলিখিত সূত্র ব্যবহার করে তরল,
যেখানে Q=ভলিউম প্রবাহ হার
A= পাইপের ক্রস বিভাগীয় এলাকা
= তরলের গড় বেগ
এখন ভর প্রবাহ হার হল ঘনত্ব ρ গুন করে আয়তনের প্রবাহ হার
ṁ=ρ. প্রশ্ন বা,
ভর সংরক্ষণের আইন অনুসারে, অ-অভিন্ন ক্রস বিভাগীয় অঞ্চলের একটি চ্যানেলের মধ্য দিয়ে অসংকোচনীয় তরল প্রবাহিত হওয়ার ক্ষেত্রে, ভর প্রবাহ হার একটি ধ্রুবক বজায় রাখে মান।
উপরের চিত্রে আমরা বিভিন্ন ক্রস-বিভাগীয় এলাকা A1 এবং A2 (যেখানে A1>A2) সহ একটি পাইপ পর্যবেক্ষণ করতে পারি যার মধ্য দিয়ে জল (প্রকৃতিতে অসংকোচনীয়) প্রবাহিত হচ্ছে।
পাইপের ব্যাস সমান না হলেও ধারাবাহিকতার কারণে 1 এবং 2 বিন্দুর মধ্য দিয়ে একই পরিমাণ পানি প্রবাহিত হচ্ছে। সরু অঞ্চলে গতির চেয়ে তরল গতিপথের প্রশস্ত এলাকায় কম। প্রবাহ ধ্রুবক
পয়েন্ট 1 এবং 2 এ,
Q__{1}=Q_{2} বা,
এটি অসংকোচযোগ্য তরলগুলির জন্য প্রযোজ্য বিখ্যাত ধারাবাহিকতা সমীকরণ।
ভর প্রবাহ হার এবং বেগের মধ্যে পার্থক্য
নিম্নরূপ ভর প্রবাহ হার এবং বেগের মধ্যে পার্থক্য:
| ভরের প্রবাহ হার | বেগ |
| আয়তনের প্রবাহ হার(ṁ) হল একটি ক্রস-বিভাগীয় এলাকা (A) প্রতি ইউনিট সময় (t) এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত তরলের ভর(m)। | বেগ বার(v) একটি তরল একটি নির্দিষ্ট সময়ের মধ্যে একটি তরল দ্বারা ভ্রমণ করা দূরত্ব(d) হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়(t)৷ |
| গাণিতিকভাবে, ṁ= m/t | গাণিতিকভাবে, বার(v)=d/t |
| ইউনিট: kg/s(SI ইউনিট), gm/s (CGS ইউনিট) | ইউনিট: m/s(SI ইউনিট), cm/s (CGS ইউনিট) |
ভর প্রবাহ হার সম্পর্কিত সমস্যা
সমস্যা 1: 650 কেজি/মি ঘনত্ব সহ একটি তরল3 25 সেমি অভ্যন্তরীণ ক্রস বিভাগীয় এলাকার একটি নালী দিয়ে প্রবাহিত হয়2 30 m/s এর বেগ সহ। তরলের ভর প্রবাহের হার নির্ণয় কর।
সমাধান: এখানে, ঘনত্ব, ρ=650kg/m3
ক্রস বিভাগীয় এলাকা, A=25 সেমি2= 0.25 মি2
বেগ, v=30m/s
ভর প্রবাহ হার গণনার সূত্র ṁ= ρVA
\dot{m}= 650×30 × 0.25m = 8400 kg/s
সার্জারির ভরের প্রবাহ হার উপরে প্রদত্ত ডেটার জন্য m হল 4875 kg/s
সমস্যা ঘ:দ্য ভরের প্রবাহ হার একটি বৃত্তাকার পাইপের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত তরলের পরিমাণ হল 3600 kg/s, প্রবাহের বেগ হল 25 m/s এবং পাইপের ক্রস বিভাগীয় ক্ষেত্রফল হল 10 সেমি2. পাইপের ভিতরে তরলের ঘনত্ব গণনা করুন।
সমাধান:
প্রদত্ত তথ্য থেকে,
\dot{m}= 3600 kg/s,
বেগ, v = 25 m/s এবং
ক্রস বিভাগের ক্ষেত্রফল, A = 10 সেমি2 = 0.10 মি2
উপরের প্রদত্ত মানগুলি থেকে তরলের ঘনত্ব নির্ধারণ করতে, আমরা সূত্রটি ব্যবহার করতে পারি,
ঘনত্ব ρ= m/vA
ρ = 3600 / ( 25 * 0.10 ) = 3600 / 2.5
ρ = 1440 kg/m3
পাইপের মধ্য দিয়ে যাওয়া তরল ρ এর ঘনত্ব হল 1440kg/m3
প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী (FAQs)
প্রশ্ন 1: মধ্যে পার্থক্য লিখ ভরের প্রবাহ হার এবং ভলিউম প্রবাহ হার।
উত্তরঃ এর মধ্যে পার্থক্য ভর প্রবাহ হার এবং আয়তন প্রবাহের হার নীচে উল্লেখ করা হয়েছে:
| ভরের প্রবাহ হার | ভলিউম প্রবাহ হার |
| একটি তরলের প্রকৃত ভর যা সময়ের প্রতি একক একটি পরিমাপের যন্ত্রের মাধ্যমে ভ্রমণ করে | প্রতি ইউনিট সময় একটি পরিমাপ যন্ত্রের মধ্য দিয়ে যাওয়া তরলের আয়তন। |
| উচ্চ চাপ রেটিং সহ উচ্চ নির্ভুলতার ক্ষেত্রে পছন্দনীয় | সাধারণত পছন্দ করা হয় যখন উচ্চ নির্ভুলতা প্রয়োজন হয় না। |
| কোন পরিবর্তন নেই চাপ এবং তাপমাত্রা পরিবর্তনের সাথে ভর প্রবাহ হার. | পরিবর্তন প্রবাহের হার চাপের সাথে ঘটে এবং তাপমাত্রা পরিবর্তিত হয়। |
| জন্য সূত্র ভর প্রবাহ হার, ṁ = ঘনত্ব x ক্রস বিভাগীয় এলাকা x বেগ | আয়তনের প্রবাহ হারের সূত্র, Q=ক্রস বিভাগীয় এলাকা x Av। বেগ |
| ভর প্রবাহ কিলোগ্রাম/সেকেন্ডে পরিমাপ করা হয় | আয়তনের প্রবাহের হার লিটার/সেকেন্ড বা ঘন মিটার/সেকেন্ডে পরিমাপ করা হয়। |
ভর প্রবাহ হার সম্পর্কে আরও জানতে (এখানে ক্লিক করুন)
