চাপ সহ ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হার: সম্পর্ক, পার্থক্য, কীভাবে সন্ধান করবেন এবং তথ্য:

নিবন্ধে আমরা "চাপের সাথে আয়তনের প্রবাহ হার" এবং তাদের সম্পর্কিত তথ্য এবং প্রকৌশল ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা তাদের সম্পর্ক সম্পর্কে আলোচনা করব।

পাইপিং সিস্টেমে অভ্যন্তরীণ নেট বল সম্পর্কিত চাপ যা পাইপের অক্ষ বা চ্যানেলের লম্বভাবে প্রয়োগ করা হয় এবং ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হার মানে পাইপ বা চ্যানেলে তরল পদার্থের আয়তনের সাথে সম্পর্কিত অভ্যন্তরীণ অবস্থা। যেখানে বলটি পাইপ বা পাইপিং সিস্টেমের চ্যানেলের সমান্তরালে প্রয়োগ করা হয়। উভয় অবস্থার জন্য বাহ্যিক থেকে বস্তুতে বল প্রয়োগ করা হয়।

আয়তনের প্রবাহ হার:  

সিস্টেমের মধ্যে ভলিউমেট্রিক প্রবাহ পাইপিং হার একটি খুব গুরুত্বপূর্ণ ফ্যাক্টর. ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হারের সাহায্যে আমরা সহজেই পাইপিং সিস্টেমের ভিতরের অবস্থার সংক্ষিপ্তসার করতে পারি।

একটি পাইপ বা চ্যানেলের অভ্যন্তরীণ অবস্থায়, তরল পদার্থের আয়তন পাইপ বা চ্যানেলের ক্রস-বিভাগীয় এলাকায় একটি নির্দিষ্ট নির্দিষ্ট সময়ের মধ্যে কিছু মানক অবস্থায় চলে যায় যেখানে তাপমাত্রা এবং চাপ অপরিবর্তিত থাকে।

640px ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হার.svg 1
আয়তনের প্রবাহ হার
ইমেজ ক্রেডিট- উইকিমিডিয়া কমন্স

আরও পড়ুন সম্পর্কে ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হার: এটি সমস্ত গুরুত্বপূর্ণ ধারণা

সূত্র:

পাইপিং সিস্টেমে ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হারের সূত্র হল,

আয়তনের প্রবাহ হার = (তরল পদার্থের প্রবাহ বেগ) *(একটি পাইপ বা একটি চ্যানেলের ক্রস বিভাগীয় এলাকা)

পাইপিং সিস্টেমের ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হারের গাণিতিক রূপ হল,

Q = vA

কোথায়,

Q = তরল পদার্থের আয়তনের প্রবাহ হার

v = তরল পদার্থের বেগ

A = একটি পাইপ বা একটি চ্যানেলের ক্রস বিভাগীয় এলাকা

অন্য কথায় আমরা তা প্রকাশ করতে পারি,

ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হার হল সময়ের পরিবর্তনের সাথে আয়তনের পরিবর্তনের মধ্যে অনুপাত।

সূত্র:

ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হারের সূত্র হল,

আয়তনের প্রবাহ হার = আয়তনের পরিবর্তন/সময়ের পরিবর্তন

একে এভাবে প্রকাশ করা যায়,

প্রশ্ন = dV/dt

এই প্যারামিটারের একক প্রতি সেকেন্ডে ঘনমিটার। মাত্রাটি ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হারের জন্য লেখা যেতে পারে, এল3T-1.

চাপ:

এসআই সিস্টেমে একক দ্বারা চাপের প্যারামিটার পরিমাপ করা হয় নিউটন প্রতি বর্গ মিটার, নিউটন প্রতি বর্গ মিলিমিটার, মেগানিউটন প্রতি বর্গ মিটার, কিলো নিউটন প্রতি বর্গ মিটার। কিন্তু কখনও কখনও বড় পরিমাণ পরিমাপের জন্য বড় চাপ বা বার ব্যবহার করা হয়। চাপ পরিমাপ করতে ব্যবহৃত এককটি সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয় প্যাসকেল.

পাইপিং সিস্টেমের জন্য চাপকে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে একটি প্রমিত সময়ে একটি নির্দিষ্ট প্রদত্ত এলাকায় পাইপের অক্ষ বা চ্যানেলে লম্বভাবে প্রয়োগ করা নেট বল।

চাপ
চাপ
ইমেজ ক্রেডিট- উইকিমিডিয়া কমন্স

চাপ সমীকরণ:

চাপের সূত্রটি এভাবে লেখা যেতে পারে,

চাপ = নেট বল প্রয়োগ করা / পাইপ বা চ্যানেলের ক্রস বিভাগীয় এলাকা

চাপকে গাণিতিকভাবে এভাবে প্রকাশ করা যায়,

পি = এফ/এ

কোথায়,

পি = চাপ

F= পাইপ বা চ্যানেলে নেট বল প্রয়োগ করা হয়

A = ক্রস বিভাগীয় এলাকা

1 Pa = 1 N/ বর্গ মিটার এবং

1 kPa = 1 KN/বর্গ মিটার

ভলিউম প্রবাহ হার চাপ সম্পর্ক:

একটি উন্মুক্ত ব্যবস্থায় যখন তরল পদার্থ একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় একটি নির্দিষ্ট এলাকায় এক স্থান থেকে অন্য স্থানে সরানো হয়। যদি সেই সময় নেট বলটি পাইপের সমান্তরাল অক্ষে প্রয়োগ করা হয় বা চ্যানেলের চাপ তৈরি হয়।

ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হার চাপ সম্পর্ক হিসাবে লেখা যেতে পারে,

F = Q/t

যেখানে, F = তরল পদার্থের প্রবাহ

Q = পাইপিং সিস্টেমে প্রবাহিত তরল পদার্থের পরিমাণ

t = প্রবাহিত হতে সময় নেয়

ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হার এবং চাপের মধ্যে সম্পর্ক সরাসরি সমানুপাতিক. চাপ বাড়ানোর অর্থ হল আরও ভলিউম্যাট্রিক প্রবাহ হারের পাশাপাশি চাপ কমার অর্থ হল কম পরিমাণে ভলিউম্যাট্রিক প্রবাহ হার দেখা দেয়।

প্রবাহকে চাপ দিয়ে দুই প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়,

লেমিনার প্রবাহ

উত্তাল প্রবাহ

লেমিনার প্রবাহ:

লেমিনার প্রবাহকে তরল পদার্থে উপস্থিত কণাগুলি একটি নির্দিষ্ট এলাকায় এবং কিছু মানক অবস্থার অধীনে একটি সংজ্ঞায়িত পথ দিয়ে যাচ্ছে বলে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে।

উত্তাল প্রবাহ:

অশান্ত প্রবাহকে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে যে তরল পদার্থে উপস্থিত কণাগুলি একটি সংজ্ঞায়িত পথের মধ্য দিয়ে যাচ্ছে না এবং কণাগুলি একটি নির্দিষ্ট এলাকায় এবং কিছু মানক অবস্থায় একে অপরের সাথে অতিক্রম করছে।

লেমিনার এবং অশান্ত প্রবাহ
লেমিনার প্রবাহ এবং উত্তাল প্রবাহ
ইমেজ ক্রেডিট- উইকিপিডিয়া

চাপ সহ ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হার সমীকরণ:

চাপ সহ ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হার সমীকরণের বিষয়টি আমরা বার্নোলির সমীকরণ থেকে খুব স্পষ্ট ধারণা পাই।

বার্নউলির সমীকরণ: সংকোচনযোগ্য তরল পদার্থ একটি নির্দিষ্ট সময়ে একটি নির্দিষ্ট এলাকায় একটি নির্দিষ্ট পথে প্রবাহিত হলে শক্তি ধারণকারী তরল পদার্থের কণা স্থির থাকে।

জন্য গাণিতিক অভিব্যক্তি বার্নোলির সমীকরণটি নীচে দেওয়া হল,

eqn (1) শুধুমাত্র আদর্শ অসংকোচনীয় তরল পদার্থের জন্য প্রয়োগ করা হয়েছে।

hL = 1 এবং 2 এর মধ্যে বিভাগে শক্তির ক্ষয়।

eqn(2) আসল তরল পদার্থের জন্য প্রযোজ্য।

চাপ সহ ভলিউম প্রবাহ হার গণনা করুন:

এখন আমরা কিছু সমস্যার সাহায্যে এই বিষয়টি বুঝতে পারব।

সমস্যা: সৌমেনের বাগান করার শখ আছে। তিনি প্রতিদিন তার বাড়ির পাইপলাইনের সাথে লাগানো পানির পাইপ দিয়ে তার বাগানে পানি দেন। তিনি যে পাইপ দিয়ে জল দেন তার আয়তনের হার প্রতি সেকেন্ডে 40 ঘনমিটার। পাইপের ব্যাস 5 মিটার .এবার পাইপের গতি হিসাব করুন।

সমাধান: প্রদত্ত তথ্য হল, d = 5 মিটার, r = 5/2 = 2.5 মিটার।

s

আমরা জানি যে,

V = Ah = Ad

Δ V = AΔd

Δ V/Δt = AΔd/Δt = A xv

40m3/s = π x (2.5)2 xv

[40 = 5 π xv

v = 40/5 x π = 2.54 m/s

তাই পাইপের গতি হল, প্রতি সেকেন্ডে 2.54 মিটার।

আয়তনের প্রবাহ হার বনাম চাপ:

এখানে আমরা ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হার বনাম চাপের বিষয় নিয়ে আলোচনা করব। এই দুটি বিষয়ই পাইপিং সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ অবস্থা বোঝার জন্য ব্যবহার করা হয় এবং প্রক্রিয়াটিকে মসৃণভাবে চলতে সাহায্য করে।

 আয়তনের প্রবাহ হারচাপ
বেগের সাথে সম্পর্ক  ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হার এবং বেগের মধ্যে সম্পর্ক সরাসরি সমানুপাতিক। মানে বেগের মান বাড়লে ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হারের মানও বাড়ে এবং বেগের মান কমে গেলে পাইপ বা চ্যানেলে ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হারের মানও কমে।চাপ এবং বেগের সাথে সম্পর্ক সরাসরি বিপরীত সমানুপাতিক। মানে বেগের মান বাড়লে চাপের মান কমে যায় এবং বেগের মান কমে গেলে পাইপ বা পাইপিং সিস্টেমের চ্যানেলে চাপের মান বৃদ্ধি পায়।
শ্রেণীবিন্যাস  ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হারের প্রকারগুলি হল,
1. ঘূর্ণি মিটার
2. অতিস্বনক মিটার
3. টারবাইন মিটার
4. ম্যাগনেটিক মিটার
চাপের ধরন হল,
1. গেজ চাপ
2. পরম চাপ
3.বায়ুমণ্ডলীয় চাপ
4. সিল চাপ বা ভ্যাকুয়াম চাপ
মাত্রা  তরলের জন্য প্রবাহের মাত্রা হল, এম0L3T-1.চাপের মাত্রা হল, ML-1T-2.
ভিতরের অবস্থাভলিউম্যাট্রিক প্রবাহ হার প্রধানত বোঝার জন্য ব্যবহৃত হয় যে, একটি নির্দিষ্ট সময়ে পাইপ বা চ্যানেলের ভিতরে কতটা ভলিউম রয়েছে।চাপ মানে পাইপের ভিতরে উপস্থিত অণুগুলি।
সূত্র  ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হারের সূত্র হল,
আয়তনের প্রবাহ হার = (তরল পদার্থের প্রবাহ বেগ) *(একটি পাইপ বা একটি চ্যানেলের ক্রস বিভাগীয় এলাকা)  
চাপের সূত্র হল, চাপ = নেট বল প্রয়োগ করা / পাইপ বা চ্যানেলের ক্রস বিভাগীয় এলাকা    
পরিমাপ করার যন্ত্রপাতিভলিউমেট্রিক প্রবাহ হারের মান যন্ত্র দ্বারা পরিমাপ করা হয়,
1. অ্যানিমোমিটার
2। বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয়
3. অতিস্বনক
4. তরল গতিশীল
5. ভর প্রবাহ মিটার
6. ইতিবাচক স্থানচ্যুতি প্রবাহ মিটার
7. বাধা প্রকার
8. অনুমানমূলক
চাপ মাপার যন্ত্র হল,
1. ম্যানোমিটার
2. চাপ পরিমাপক
3. প্রেসার টিউব
4.ব্যারোমিটার
5.মাইক্রো মিটার
6. বোর্ডন গেজ
7. পাইজোমিটার

আরও পড়ুন সম্পর্কে গেজ চাপ: 30টি FAQ সহ এর গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য

চাপের সাথে কি ভলিউমেট্রিক প্রবাহের হার পরিবর্তিত হয়?

আয়তনের মধ্যে সম্পর্ক প্রবাহ হার এবং চাপ বিপরীত সমানুপাতিক। যখন তরল পদার্থকে নির্দিষ্ট জায়গায় পাম্প করা হয় তখন পাইপিং সিস্টেমের অভ্যন্তরে চাপ বৃদ্ধি পায় সেই একই সময়ে ভলিউমেট্রিক প্রবাহের হার হ্রাস পায়।

হ্যাঁ, চাপের সাথে ভলিউমেট্রিক প্রবাহের হার পরিবর্তিত হয়।

ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হার চাপ ড্রপ:

মধ্যে ল্যামিনার প্রবাহ ভলিউম্যাট্রিক প্রবাহ হার চাপ ড্রপের শর্ত দেখা দেয়। যদি চাপ ড্রপ ভলিউম্যাট্রিক প্রবাহ হারের চেয়ে বেশি হয় তবে তাও বেশি। চাপ হ্রাস এবং ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হার একে অপরের সাথে নির্ভরশীল।

আয়তনের প্রবাহ হার: গতির সময় অপরিবর্তিত তরল পদার্থের আয়তন।

ধরুন একটি বিশাল আকারের একটি ভৌত ​​পরিমাণের দেহ একটি ছোট ভৌত পরিমাণের দেহে পরিবর্তিত হয়, তাহলে এর ফলে নতুন রূপান্তরিত ভৌত দেহে উপস্থিত আয়তনের পরিমাণটিও নতুন ভৌত দেহের ছোট অংশে উপস্থিত হয়। , যদি দেহের অংশগুলিকে একত্রিত করা হয় এবং তারপরে যদি সেগুলি যোগ করা হয় তবে দেহের মোট আয়তন একই থাকে।

প্রেসার ড্রপ: একটি তরল পদার্থের চাপের ড্রপকে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে, দুটি বিন্দু সহ মোট চাপের মধ্যে পার্থক্য, যা একটি তরল একটি নেটওয়ার্ক হিসাবে বহন করে।

চাপ কমা
চাপ কমা
ইমেজ ক্রেডিট- উইকিমিডিয়া কমন্স

প্রেশার ড্রপ বা মাথা নষ্ট হওয়ার সাথে ফ্যানিংয়ের একটি সম্পর্ক রয়েছে ঘর্ষণ ফ্যাক্টর চ হল,

hf = 2f*l/d*v2/g

একটি বিকল্প উপায়ে চাপ ড্রপ হিসাবে লেখা যেতে পারে,

P=2f*L/D*ρV2