तरल यांत्रिकी: Difference between revisions

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{{short description|Branch of physics concerned with the mechanics of fluids (liquids, gases, and plasmas)}}'''द्रव यांत्रिकी''' [[:hi:भौतिक शास्त्र|भौतिकी]] की वह शाखा है जो [[:hi:तरल|तरल पदार्थ]] ( [[:hi:द्रव|तरल पदार्थ]], [[:hi:गैस|गैस]] और [[:hi:प्लाज़्मा (भौतिकी)|प्लाज़्मा]] ) के [[:hi:यांत्रिकी|यांत्रिकी]] और उन पर लगने वाले [[:hi:बल (भौतिकी)|बलों]] से संबंधित है। {{R|White2011}} इसमें [[:hi:यांत्रिक इंजीनियरी|मैकेनिकल]], [[:hi:सिविल इंजीनियरी|सिविल]], [[:hi:रासायनिक अभियान्त्रिकी|केमिकल]] और [[:hi:जैवचिकित्सा इंजीनियरी|बायोमेडिकल इंजीनियरिंग]], [[:hi:भूभौतिकी|भूभौतिकी]], [[:hi:समुद्र विज्ञान|समुद्र विज्ञान]], [[:hi:मौसम विज्ञान|मौसम विज्ञान]], [[:hi:खगोलभौतिकी|खगोल भौतिकी]] और [[:hi:जीव विज्ञान|जीव विज्ञान]] सहित विषयों की एक विस्तृत श्रृंखला में अनुप्रयोग हैं।
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'''द्रव यांत्रिकी'''  [[ भौतिकी ]] की शाखा है जो  [[ द्रव ]] एस ( [[ तरल ]] एस,  [[ गैस ]] एस, और  [[ प्लाज्मा (भौतिकी) | प्लाज्मा ]] एस) और  [[ बल ]] एस के  [[ यांत्रिकी ]] से संबंधित है। उन पर{{r|White2011|p=3}}
इसे [[:hi:द्रवस्थैतिकी|द्रव स्थैतिक]] में विभाजित किया जा सकता है, आराम से तरल पदार्थ का अध्ययन; और [[:hi:तरल गतिकी|द्रव गतिकी]], द्रव गति पर बलों के प्रभाव का अध्ययन। {{R|White2011}} यह [[:hi:सातत्यक यांत्रिकी|सातत्य यांत्रिकी]] की एक शाखा है, एक ऐसा विषय जो इस जानकारी का उपयोग किए बिना कि यह परमाणुओं से बना है, मॉडल मायने रखता है; अर्थात्, यह ''सूक्ष्म'' के बजाय एक ''स्थूल'' दृष्टिकोण से मॉडल करता है। द्रव यांत्रिकी, विशेष रूप से द्रव गतिकी, अनुसंधान का एक सक्रिय क्षेत्र है, आमतौर पर गणितीय रूप से जटिल। कई समस्याएं आंशिक रूप से या पूरी तरह से अनसुलझी हैं और [[:hi:संख्यात्मक विश्लेषण|संख्यात्मक तरीकों]] से सबसे अच्छी तरह से संबोधित की जाती हैं, आमतौर पर कंप्यूटर का उपयोग करते हुए। एक आधुनिक अनुशासन, जिसे [[:hi:अभिकलनात्मक तरल यांत्रिकी|कम्प्यूटेशनल तरल गतिकी]] (सीएफडी) कहा जाता है, इस दृष्टिकोण के लिए समर्पित है। <ref>{{Cite book|last=Tu|first=Jiyuan|last2=Yeoh|first2=Guan Heng|last3=Liu|first3=Chaoqun|title=Computational Fluid Dynamics: A Practical Approach|date=Nov 21, 2012|isbn=978-0080982434}}</ref> [[:hi:कण छवि वेलोसिमेट्री|कण छवि वेलोसिमेट्री]], द्रव प्रवाह की कल्पना और विश्लेषण के लिए एक प्रयोगात्मक विधि, द्रव प्रवाह की अत्यधिक दृश्य प्रकृति का भी लाभ उठाती है।
इसमें  [[ मैकेनिकल इंजीनियरिंग |  मैकेनिकल ]],  [[ सिविल इंजीनियरिंग |  सिविल ]],  [[ केमिकल इंजीनियरिंग |  केमिकल ]] और  [[ बायोमेडिकल इंजीनियरिंग ]],  [[ जियोफिजिक्स ]],  [[ समुद्र विज्ञान ]],  [[ मौसम विज्ञान ]],  [[ सहित विषयों की एक विस्तृत श्रृंखला में आवेदन हैं। खगोल भौतिकी ]], और  [[ जीव विज्ञान ]]।
 
इसे  [[ द्रव स्थैतिक ]] में विभाजित किया जा सकता है, आराम से तरल पदार्थ का अध्ययन; और [[ द्रव गतिकी ]], द्रव गति पर बलों के प्रभाव का अध्ययन{{r|White2011|p=3}}
यह [[ सातत्य यांत्रिकी ]] की एक शाखा है, यह एक ऐसा विषय है जो इस जानकारी का उपयोग किए बिना कि यह परमाणुओं से बना है, मॉडल मायने रखता है; यानी, यह ''सूक्ष्म'' के बजाय ''मैक्रोस्कोपिक'' दृष्टिकोण से मायने रखता है। द्रव यांत्रिकी, विशेष रूप से द्रव गतिकी, अनुसंधान का एक सक्रिय क्षेत्र है, आमतौर पर गणितीय रूप से जटिल। कई समस्याएं आंशिक रूप से या पूरी तरह से अनसुलझी हैं और [[ संख्यात्मक विधियों ]] द्वारा सबसे अच्छी तरह से संबोधित की जाती हैं, आमतौर पर कंप्यूटर का उपयोग करते हुए। एक आधुनिक अनुशासन, जिसे [[ कम्प्यूटेशनल फ्लूड डायनेमिक्स ]] (सीएफडी) कहा जाता है, इस दृष्टिकोण के लिए समर्पित है<ref>{{cite book |last1=Tu |first1=Jiyuan |last2=Yeoh |first2=Guan Heng |last3=Liu |first3=Chaoqun |title=Computational Fluid Dynamics: A Practical Approach |date=Nov 21, 2012 |isbn=978-0080982434}}</ref>   [[ कण छवि वेलोसिमेट्री ]], द्रव प्रवाह की कल्पना और विश्लेषण के लिए एक प्रायोगिक विधि, द्रव प्रवाह की अत्यधिक दृश्य प्रकृति का भी लाभ उठाती है।


== संक्षिप्त इतिहास ==
== संक्षिप्त इतिहास ==
{{main|History of fluid mechanics}}
द्रव यांत्रिकी का अध्ययन कम से कम [[:hi:प्राचीन यूनान|प्राचीन ग्रीस]] के दिनों में वापस जाता है, जब [[:hi:आर्किमिडीज़|आर्किमिडीज]] ने द्रव स्थैतिक और [[:hi:उत्प्लावन बल|उछाल]] की जांच की और अपने प्रसिद्ध कानून को तैयार किया जिसे अब [[:hi:आर्कीमिडीज सिद्धान्त|आर्किमिडीज के सिद्धांत]] के रूप में जाना जाता है, जिसे उनके काम ''[[:hi:तैरते हुए पिंडों पर|ऑन फ्लोटिंग बॉडीज]]'' में प्रकाशित किया गया था - जिसे आमतौर पर माना जाता है द्रव यांत्रिकी पर पहला प्रमुख कार्य। द्रव यांत्रिकी में तेजी से प्रगति [[:hi:लिओनार्दो दा विंची|लियोनार्डो दा विंची]] (अवलोकन और प्रयोग), [[:hi:इवान गेलिस्ता टाँरीसेली|इवेंजेलिस्टा टोरिसेली]] ( [[:hi:बैरोमीटर|बैरोमीटर]] का आविष्कार), [[:hi:आइज़क न्यूटन|आइजैक न्यूटन]] (जांच की गई [[:hi:श्यानता|चिपचिपाहट]] ) और [[:hi:ब्लेज़ पास्कल|ब्लेज़ पास्कल]] (शोधित [[:hi:द्रवस्थैतिकी|हाइड्रोस्टैटिक्स]], [[:hi:पास्कल का सिद्धान्त|पास्कल के नियम]] तैयार) के साथ शुरू हुई, और [[:hi:डेन्यल बर्नूली|डैनियल बर्नौली]] द्वारा जारी रखा गया था ''हाइड्रोडायनामिका'' (1739) में गणितीय द्रव गतिकी का परिचय।
द्रव यांत्रिकी का अध्ययन कम से कम [[ प्राचीन ग्रीस ]] के दिनों में वापस चला जाता है, जब [[ आर्किमिडीज ]] ने द्रव स्थैतिक और [[ उछाल ]] की जांच की और अपना प्रसिद्ध कानून तैयार किया जिसे अब [[ आर्किमिडीज के सिद्धांत ]] के रूप में जाना जाता है, जो उनके काम में प्रकाशित हुआ था। '' [[ फ़्लोटिंग बॉडीज़ ]]'' - आम तौर पर द्रव यांत्रिकी पर पहला बड़ा काम माना जाता है। द्रव यांत्रिकी में तेजी से उन्नति  [[ लियोनार्डो दा विंची ]] (अवलोकन और प्रयोग), [[ इवेंजेलिस्टा टोरिसेली ]] ( [[ बैरोमीटर ]] का आविष्कार), [[ आइजैक न्यूटन ]] ( [[ चिपचिपापन ]] की जांच) और [[ ब्लेज़ पास्कल ]] ( [[ हाइड्रोस्टैटिक्स ]] पर शोध) के साथ शुरू हुई। , ने  [[ पास्कल का नियम ]] तैयार किया), और [[ डेनियल बर्नौली ]] द्वारा ''हाइड्रोडायनामिका'' (1739) में गणितीय द्रव गतिकी की शुरूआत के साथ जारी रखा गया था।


विभिन्न गणितज्ञों ( [[ जीन ले रोंड डी'अलेम्बर्ट ]], [[ जोसेफ लुइस लैग्रेंज ]], [[ पियरे-साइमन लाप्लास ]], [[ शिमोन डेनिस पॉइसन ]]) द्वारा इनविस्किड प्रवाह का और विश्लेषण किया गया था और श्यान प्रवाह का पता  [[ इंजीनियरों ]] की एक भीड़ ने लगाया था।  [[ जीन लियोनार्ड मैरी पॉइसुइल ]] और [[ गोथिलफ हेगन ]]। इसके अलावा गणितीय औचित्य [[ क्लाउड-लुई नेवियर ]] और [[ जॉर्ज गेब्रियल स्टोक्स ]] द्वारा [[ नेवियर-स्टोक्स समीकरण ]] में प्रदान किया गया था, और [[ सीमा परतों ]] की जांच की गई थी ( [[ लुडविग प्रांड्टल ]], [[ थियोडोर वॉन कर्मन ]]), जबकि विभिन्न वैज्ञानिक जैसे [[ ओसबोर्न रेनॉल्ड्स ]], [[ एंड्री कोलमोगोरोव ]], और [[ जेफ्री इनग्राम टेलर ]] ने द्रव चिपचिपाहट और [[ अशांति ]] की समझ को उन्नत किया।
विभिन्न गणितज्ञों ( [[:hi:दालाँवेयर|जीन ले]] रोंड डी'एलेम्बर्ट, [[:hi:जोसेफ लुई लाग्रांज|जोसेफ लुइस लैग्रेंज]], [[:hi:पियेर सिमों लाप्लास|पियरे-साइमन लाप्लास]], शिमोन [[:hi:शिमोन डेनिस पॉइसन|डेनिस]] पॉइसन) द्वारा इनविस्किड प्रवाह का और अधिक विश्लेषण किया गया था और [[:hi:जीन लियोनार्ड मैरी पॉइस्यूइल|जीन लियोनार्ड मैरी पॉइज़ुइल]] और [[:hi:गोथिलफ हेगन|गॉथिलफ हेगन]] सहित कई [[:hi:अभियन्ता|इंजीनियरों]] द्वारा चिपचिपा प्रवाह का पता लगाया गया था। इसके अलावा गणितीय औचित्य [[:hi:क्लाउड-लुई नेवियर|क्लाउड-लुई नेवियर]] और [[:hi:जॉर्ज गेब्रियल स्टोक्स|जॉर्ज गेब्रियल स्टोक्स]] द्वारा [[:hi:नेवियर-स्टोक्स समीकरण|नेवियर-स्टोक्स समीकरणों]] में प्रदान किया गया था, और [[:hi:परिसीमा स्तर|सीमा परतों]] की जांच की गई थी ( [[:hi:लुडविग प्रांटली|लुडविग प्रांड्ल]], [[:hi:थिओडोर वॉन करमानो|थियोडोर वॉन कार्मन]] ), जबकि विभिन्न वैज्ञानिक जैसे [[:hi:ओसबोर्न रेनॉल्ड्स|ओसबोर्न रेनॉल्ड्स]], [[:hi:एंड्री कोलमोगोरोव|एंड्री कोलमोगोरोव]], और [[:hi:जेफ्री इनग्राम टेलर|जेफ्री इनग्राम टेलर]] द्रव चिपचिपाहट और [[:hi:प्रक्षुब्ध प्रवाह|अशांति]] की समझ को उन्नत किया।


== मुख्य शाखाएं ==
== मुख्य शाखाएं ==


=== द्रव स्टैटिक्स ===
=== द्रव स्टैटिक्स ===
{{main|Fluid statics}}
[[:hi:द्रवस्थैतिकी|द्रव स्थैतिक]] या '''हाइड्रोस्टैटिक्स''' द्रव यांत्रिकी की शाखा है जो तरल [[:hi:तरल|पदार्थ]] को आराम से अध्ययन करती है। यह उन स्थितियों के अध्ययन को शामिल करता है जिनके तहत [[:hi:यांत्रिक संतुलन|स्थिर]] [[:hi:द्रवस्थैतिक संतुलन|संतुलन]] में तरल पदार्थ आराम से होते हैं; और [[:hi:तरल गतिकी|द्रव गतिकी]] के विपरीत है, गति में तरल पदार्थों का अध्ययन। हाइड्रोस्टैटिक्स रोजमर्रा की जिंदगी की कई घटनाओं के लिए भौतिक स्पष्टीकरण प्रदान करता है, जैसे कि [[:hi:वायुमंडलीय दाब|वायुमंडलीय दबाव]] [[:hi:ऊँचाई (विमानन)|ऊंचाई]] के साथ क्यों बदलता है, लकड़ी और [[:hi:तेल्|तेल]] पानी पर क्यों तैरते हैं, और पानी की सतह हमेशा समतल क्यों होती है, चाहे उसके कंटेनर का आकार कुछ भी हो। हाइड्रोस्टैटिक्स [[:hi:जल इंजीनियरी|हाइड्रोलिक्स]] के लिए मौलिक है, [[:hi:तरल|तरल पदार्थ]] के भंडारण, परिवहन और उपयोग के लिए उपकरणों की [[:hi:अभियान्त्रिकी|इंजीनियरिंग]] । यह [[:hi:भूभौतिकी|भूभौतिकी]] और [[:hi:खगोलभौतिकी|खगोल भौतिकी]] के कुछ पहलुओं (उदाहरण के लिए, [[:hi:पृथ्वी का गुरुत्व|पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र]] में [[:hi:प्लेट विवर्तनिकी|प्लेट विवर्तनिकी]] और विसंगतियों को समझने में), [[:hi:मौसम विज्ञान|मौसम विज्ञान]], [[:hi:आयुर्विज्ञान|चिकित्सा]] ( [[:hi:रक्तचाप|रक्तचाप]] के संदर्भ में), और कई अन्य क्षेत्रों के लिए भी प्रासंगिक है।
[[ द्रव स्टैटिक्स ]] या ''' हाइड्रोस्टैटिक्स ''' द्रव यांत्रिकी की शाखा है जो [[ द्रव ]] एस का अध्ययन करती है। इसमें  [[ यांत्रिक संतुलन | स्थिर ]] [[ हाइड्रोस्टेटिक संतुलन | संतुलन ]] में तरल पदार्थ आराम करने वाली स्थितियों का अध्ययन शामिल है; और [[ द्रव गतिकी ]] के विपरीत है, गति में तरल पदार्थों का अध्ययन। हाइड्रोस्टैटिक्स रोजमर्रा की जिंदगी की कई घटनाओं के लिए भौतिक स्पष्टीकरण प्रदान करता है, जैसे कि [[ वायुमंडलीय दबाव ]] [[ ऊंचाई ]] के साथ क्यों बदलता है, क्यों लकड़ी और [[ तेल ]] पानी पर तैरते हैं, और पानी की सतह हमेशा समतल क्यों होती है, इसके कंटेनर का आकार जो भी हो। हाइड्रोस्टैटिक्स [[ हाइड्रोलिक्स ]], [[ इंजीनियरिंग ]] के भंडारण, परिवहन और [[ तरल पदार्थ ]] का उपयोग करने के लिए मौलिक है। यह [[ भूभौतिकी ]] और [[ खगोल भौतिकी ]] के कुछ पहलुओं के लिए भी प्रासंगिक है (उदाहरण के लिए, [[ प्लेट टेक्टोनिक्स ]] और  [[ पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण | पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र ]] में विसंगतियों को समझने में), [[ मौसम विज्ञान ]], [[ दवा ]] ( [[ रक्तचाप ]] के संदर्भ में), और कई अन्य क्षेत्रों में।


=== द्रव गतिकी ===
=== द्रव गतिकी ===
{{main|Fluid dynamics}}
''[[:hi:तरल गतिकी|द्रव गतिकी]]'' द्रव यांत्रिकी का एक उप-अनुशासन है जो ''द्रव प्रवाह'' से संबंधित है - गति में तरल पदार्थ और गैसों का विज्ञान। <ref>Batchelor, C. K., & Batchelor, G. K. (2000).</ref> द्रव गतिकी एक व्यवस्थित संरचना प्रदान करती है - जो इन [[:hi:अनुप्रयुक्त विज्ञान|व्यावहारिक विषयों]] को रेखांकित करती है - जो [[:hi:प्रवाह की माप|प्रवाह माप]] से प्राप्त अनुभवजन्य और अर्ध-अनुभवजन्य कानूनों को अपनाती है और व्यावहारिक समस्याओं को हल करने के लिए उपयोग की जाती है। [[:hi:तरल गतिकी|द्रव गतिकी]] समस्या के समाधान में आमतौर पर स्थान और समय के कार्यों के रूप में द्रव के विभिन्न गुणों, जैसे [[:hi:वेग|वेग]], [[:hi:दाब|दबाव]], [[:hi:घनत्व|घनत्व]] और [[:hi:तापमान|तापमान]] की गणना करना शामिल है। ''[[:hi:वायुगतिकी|वायुगतिकी]]'' <ref>Bertin, J. J., & Smith, M. L. (1998).</ref> <ref>Anderson Jr, J. D. (2010).</ref> <ref>Houghton, E. L., & Carpenter, P. W. (2003).</ref> <ref>Milne-Thomson, L. M. (1973).</ref> (गति में वायु और अन्य गैसों का अध्ययन) और ''हाइड्रोडायनामिक्स'' <ref>Milne-Thomson, L. M. (1996).</ref> <ref>Birkhoff, G. (2015).</ref> (गति में तरल पदार्थों का अध्ययन) सहित इसके कई उप-विषय हैं। द्रव गतिकी में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है, जिसमें [[:hi:वायुयान|विमानों]] पर [[:hi:बल (भौतिकी)|बलों]] और [[:hi:आघूर्ण|आंदोलनों]] की गणना करना, पाइपलाइनों के माध्यम से [[:hi:शिलारस|पेट्रोलियम]] के [[:hi:निस्सरण (जलविज्ञान)|द्रव्यमान प्रवाह दर]] का निर्धारण करना, विकसित [[:hi:मौसम|मौसम]] के पैटर्न की भविष्यवाणी करना, [[:hi:अंतरिक्ष|अंतरतारकीय अंतरिक्ष]] में [[:hi:नीहारिका|नीहारिकाओं]] को समझना और [[:hi:विस्फोट|विस्फोटों]] को मॉडलिंग करना शामिल है। [[:hi:यातायात इंजीनियरिंग (परिवहन)|ट्रैफिक इंजीनियरिंग]] और भीड़ की गतिशीलता में कुछ द्रव-गतिशील सिद्धांतों का उपयोग किया जाता है।
'' [[ द्रव गतिकी ]]'' द्रव यांत्रिकी का एक उप-अनुशासन है जो ''द्रव प्रवाह'' से संबंधित है—गति में तरल पदार्थ और गैसों का विज्ञान<ref>बैचलर, सी.के., और बैचलर, जी.के. (2000)। द्रव गतिकी का परिचय। कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी प्रेस</ref> द्रव गतिकी एक व्यवस्थित संरचना प्रदान करती है - जो इन [[ व्यावहारिक विषयों ]] को रेखांकित करती है - जो [[ प्रवाह माप ]] से प्राप्त अनुभवजन्य और अर्ध-अनुभवजन्य कानूनों को अपनाती है और व्यावहारिक समस्याओं को हल करने के लिए उपयोग की जाती है। [[ द्रव गतिकी ]] समस्या के समाधान में आमतौर पर द्रव के विभिन्न गुणों की गणना करना शामिल है, जैसे कि  [[ वेग ]], [[ दबाव ]], [[ घनत्व ]], और [[ तापमान ]], अंतरिक्ष और समय के कार्यों के रूप में। इसके कई उपविषय हैं, जिनमें '' [[ वायुगतिकी ]]'' शामिल है।<ref>बर्टिन, जे.जे., और स्मिथ, एम.एल. (1998)। इंजीनियरों के लिए वायुगतिकी (वॉल्यूम 5)। अपर सैडल रिवर, एनजे: प्रेंटिस हॉल</ref><ref>एंडरसन जूनियर, जेडी (2010)। वायुगतिकी की मूल बातें। टाटा मैकग्रा-हिल एजुकेशन</ref><ref>ह्यूटन, ई.एल., और बढ़ई, पी.डब्ल्यू. (2003)। इंजीनियरिंग छात्रों के लिए वायुगतिकी। Elsevier</ref><ref>मिल्ने-थॉमसन, एल.एम. (1973)। सैद्धांतिक वायुगतिकी। कूरियर कॉर्पोरेशन</ref> (हवा और गति में अन्य गैसों का अध्ययन) और ''हाइड्रोडायनामिक्स''<ref>मिल्ने-थॉमसन, एल.एम. (1996)। सैद्धांतिक हाइड्रोडायनामिक्स। कूरियर कॉर्पोरेशन</ref><ref>बिरखॉफ, जी। (2015)। हाइड्रोडायनामिक्स। प्रिंसटन यूनिवर्सिटी प्रेस</ref> (गति में तरल पदार्थों का अध्ययन)। फ्लुइड डायनेमिक्स में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है, जिसमें [[ बल ]] एस और  [[ पल (भौतिकी) | आंदोलन ]] एस  [[ विमान ]] पर गणना करना शामिल है, [[ पेट्रोलियम ]] के [[ द्रव्यमान प्रवाह दर ]] को पाइपलाइनों के माध्यम से निर्धारित करना, [[ मौसम ]] पैटर्न विकसित होने की भविष्यवाणी करना शामिल है।  [[ इंटरस्टेलर स्पेस ]] में [[ नेबुला ]] ई को समझना और [[ विस्फोट ]] मॉडलिंग करना। कुछ द्रव-गतिशील सिद्धांतों का उपयोग  [[ यातायात इंजीनियरिंग (परिवहन) | यातायात इंजीनियरिंग ]] और भीड़ गतिशीलता में किया जाता है।


== सातत्य यांत्रिकी से संबंध ==
== सातत्य यांत्रिकी से संबंध ==
द्रव यांत्रिकी [[ सातत्य यांत्रिकी ]] का एक उप-अनुशासन है, जैसा कि निम्नलिखित तालिका में दिखाया गया है।
द्रव यांत्रिकी [[:hi:सातत्यक यांत्रिकी|सातत्य यांत्रिकी]] का एक उप-अनुशासन है, जैसा कि निम्नलिखित तालिका में दिखाया गया है।
{{Continuum mechanics context}}
यांत्रिक दृष्टि से, द्रव एक ऐसा पदार्थ है जो  [[ अपरूपण प्रतिबल ]] का समर्थन नहीं करता है; यही कारण है कि विरामावस्था में द्रव का आकार उसके पात्र के समान होता है। विरामावस्था में द्रव में अपरूपण प्रतिबल नहीं होता है।


== धारणाएं ==
== धारणाएं ==
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[[File:Reynolds.svg|thumb|right| [[ नियंत्रण सतह (द्रव गतिकी) |  नियंत्रण सतह ]] से घिरे  [[ नियंत्रण मात्रा ]] में कुछ एकीकृत द्रव मात्रा के लिए संतुलन। ]]
[[File:Reynolds.svg|thumb|right| [[ नियंत्रण सतह (द्रव गतिकी) |  नियंत्रण सतह ]] से घिरे  [[ नियंत्रण मात्रा ]] में कुछ एकीकृत द्रव मात्रा के लिए संतुलन। ]]
भौतिक प्रणाली के द्रव यांत्रिक उपचार में निहित मान्यताओं को गणितीय समीकरणों के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। मूल रूप से, प्रत्येक द्रव यांत्रिक प्रणाली का पालन करने के लिए माना जाता है:
भौतिक प्रणाली के द्रव यांत्रिक उपचार में निहित मान्यताओं को गणितीय समीकरणों के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। मूल रूप से, प्रत्येक द्रव यांत्रिक प्रणाली का पालन करने के लिए माना जाता है:
* [[ द्रव्यमान का संरक्षण ]]
** [[:hi:द्रव्य की अविनाशिता का नियम|संरक्षण का मास]]
* [[ ऊर्जा का संरक्षण ]]
** [[:hi:ऊर्जा संरक्षण का नियम|ऊर्जा संरक्षण]]
* [[ संवेग का संरक्षण ]]
** [[:hi:संवेग (भौतिकी)|गति का संरक्षण]]
* सातत्य धारणा
** सातत्य धारणा
उदाहरण के लिए, यह धारणा कि द्रव्यमान संरक्षित है, का अर्थ है कि किसी भी निश्चित  [[ नियंत्रण मात्रा ]] (उदाहरण के लिए, एक गोलाकार आयतन) के लिए -  [[ नियंत्रण सतह (द्रव गतिकी) |  नियंत्रण सतह ]] द्वारा संलग्न -  [[ व्युत्पन्न |  परिवर्तन की दर ]] उस आयतन में निहित द्रव्यमान उस दर के बराबर है जिस पर द्रव्यमान सतह से ''बाहर'' से ''अंदर'' तक जा रहा है, घटा वह दर जिस पर द्रव्यमान ''अंदर'' से '' तक जा रहा है। बाहर''। इसे  [[ निरंतरता समीकरण के रूप में व्यक्त किया जा सकता है # इंटीग्रल फॉर्म |  समीकरण इंटीग्रल फॉर्म ]] कंट्रोल वॉल्यूम पर{{r|Batchelor1967|p=74}}
उदाहरण के लिए, यह धारणा कि द्रव्यमान संरक्षित है, का अर्थ है कि किसी भी निश्चित  [[ नियंत्रण मात्रा ]] (उदाहरण के लिए, एक गोलाकार आयतन) के लिए -  [[ नियंत्रण सतह (द्रव गतिकी) |  नियंत्रण सतह ]] द्वारा संलग्न -  [[ व्युत्पन्न |  परिवर्तन की दर ]] उस आयतन में निहित द्रव्यमान उस दर के बराबर है जिस पर द्रव्यमान सतह से ''बाहर'' से ''अंदर'' तक जा रहा है, घटा वह दर जिस पर द्रव्यमान ''अंदर'' से '' तक जा रहा है। बाहर''। इसे  [[ निरंतरता समीकरण के रूप में व्यक्त किया जा सकता है # इंटीग्रल फॉर्म |  समीकरण इंटीग्रल फॉर्म ]] कंट्रोल वॉल्यूम पर{{r|Batchelor1967|p=74}}


Revision as of 13:05, 3 June 2022

द्रव यांत्रिकी भौतिकी की वह शाखा है जो तरल पदार्थ ( तरल पदार्थ, गैस और प्लाज़्मा ) के यांत्रिकी और उन पर लगने वाले बलों से संबंधित है। [1] इसमें मैकेनिकल, सिविल, केमिकल और बायोमेडिकल इंजीनियरिंग, भूभौतिकी, समुद्र विज्ञान, मौसम विज्ञान, खगोल भौतिकी और जीव विज्ञान सहित विषयों की एक विस्तृत श्रृंखला में अनुप्रयोग हैं।

इसे द्रव स्थैतिक में विभाजित किया जा सकता है, आराम से तरल पदार्थ का अध्ययन; और द्रव गतिकी, द्रव गति पर बलों के प्रभाव का अध्ययन। [1] यह सातत्य यांत्रिकी की एक शाखा है, एक ऐसा विषय जो इस जानकारी का उपयोग किए बिना कि यह परमाणुओं से बना है, मॉडल मायने रखता है; अर्थात्, यह सूक्ष्म के बजाय एक स्थूल दृष्टिकोण से मॉडल करता है। द्रव यांत्रिकी, विशेष रूप से द्रव गतिकी, अनुसंधान का एक सक्रिय क्षेत्र है, आमतौर पर गणितीय रूप से जटिल। कई समस्याएं आंशिक रूप से या पूरी तरह से अनसुलझी हैं और संख्यात्मक तरीकों से सबसे अच्छी तरह से संबोधित की जाती हैं, आमतौर पर कंप्यूटर का उपयोग करते हुए। एक आधुनिक अनुशासन, जिसे कम्प्यूटेशनल तरल गतिकी (सीएफडी) कहा जाता है, इस दृष्टिकोण के लिए समर्पित है। [2] कण छवि वेलोसिमेट्री, द्रव प्रवाह की कल्पना और विश्लेषण के लिए एक प्रयोगात्मक विधि, द्रव प्रवाह की अत्यधिक दृश्य प्रकृति का भी लाभ उठाती है।

संक्षिप्त इतिहास

द्रव यांत्रिकी का अध्ययन कम से कम प्राचीन ग्रीस के दिनों में वापस जाता है, जब आर्किमिडीज ने द्रव स्थैतिक और उछाल की जांच की और अपने प्रसिद्ध कानून को तैयार किया जिसे अब आर्किमिडीज के सिद्धांत के रूप में जाना जाता है, जिसे उनके काम ऑन फ्लोटिंग बॉडीज में प्रकाशित किया गया था - जिसे आमतौर पर माना जाता है द्रव यांत्रिकी पर पहला प्रमुख कार्य। द्रव यांत्रिकी में तेजी से प्रगति लियोनार्डो दा विंची (अवलोकन और प्रयोग), इवेंजेलिस्टा टोरिसेली ( बैरोमीटर का आविष्कार), आइजैक न्यूटन (जांच की गई चिपचिपाहट ) और ब्लेज़ पास्कल (शोधित हाइड्रोस्टैटिक्स, पास्कल के नियम तैयार) के साथ शुरू हुई, और डैनियल बर्नौली द्वारा जारी रखा गया था हाइड्रोडायनामिका (1739) में गणितीय द्रव गतिकी का परिचय।

विभिन्न गणितज्ञों ( जीन ले रोंड डी'एलेम्बर्ट, जोसेफ लुइस लैग्रेंज, पियरे-साइमन लाप्लास, शिमोन डेनिस पॉइसन) द्वारा इनविस्किड प्रवाह का और अधिक विश्लेषण किया गया था और जीन लियोनार्ड मैरी पॉइज़ुइल और गॉथिलफ हेगन सहित कई इंजीनियरों द्वारा चिपचिपा प्रवाह का पता लगाया गया था। इसके अलावा गणितीय औचित्य क्लाउड-लुई नेवियर और जॉर्ज गेब्रियल स्टोक्स द्वारा नेवियर-स्टोक्स समीकरणों में प्रदान किया गया था, और सीमा परतों की जांच की गई थी ( लुडविग प्रांड्ल, थियोडोर वॉन कार्मन ), जबकि विभिन्न वैज्ञानिक जैसे ओसबोर्न रेनॉल्ड्स, एंड्री कोलमोगोरोव, और जेफ्री इनग्राम टेलर द्रव चिपचिपाहट और अशांति की समझ को उन्नत किया।

मुख्य शाखाएं

द्रव स्टैटिक्स

द्रव स्थैतिक या हाइड्रोस्टैटिक्स द्रव यांत्रिकी की शाखा है जो तरल पदार्थ को आराम से अध्ययन करती है। यह उन स्थितियों के अध्ययन को शामिल करता है जिनके तहत स्थिर संतुलन में तरल पदार्थ आराम से होते हैं; और द्रव गतिकी के विपरीत है, गति में तरल पदार्थों का अध्ययन। हाइड्रोस्टैटिक्स रोजमर्रा की जिंदगी की कई घटनाओं के लिए भौतिक स्पष्टीकरण प्रदान करता है, जैसे कि वायुमंडलीय दबाव ऊंचाई के साथ क्यों बदलता है, लकड़ी और तेल पानी पर क्यों तैरते हैं, और पानी की सतह हमेशा समतल क्यों होती है, चाहे उसके कंटेनर का आकार कुछ भी हो। हाइड्रोस्टैटिक्स हाइड्रोलिक्स के लिए मौलिक है, तरल पदार्थ के भंडारण, परिवहन और उपयोग के लिए उपकरणों की इंजीनियरिंग । यह भूभौतिकी और खगोल भौतिकी के कुछ पहलुओं (उदाहरण के लिए, पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में प्लेट विवर्तनिकी और विसंगतियों को समझने में), मौसम विज्ञान, चिकित्सा ( रक्तचाप के संदर्भ में), और कई अन्य क्षेत्रों के लिए भी प्रासंगिक है।

द्रव गतिकी

द्रव गतिकी द्रव यांत्रिकी का एक उप-अनुशासन है जो द्रव प्रवाह से संबंधित है - गति में तरल पदार्थ और गैसों का विज्ञान। [3] द्रव गतिकी एक व्यवस्थित संरचना प्रदान करती है - जो इन व्यावहारिक विषयों को रेखांकित करती है - जो प्रवाह माप से प्राप्त अनुभवजन्य और अर्ध-अनुभवजन्य कानूनों को अपनाती है और व्यावहारिक समस्याओं को हल करने के लिए उपयोग की जाती है। द्रव गतिकी समस्या के समाधान में आमतौर पर स्थान और समय के कार्यों के रूप में द्रव के विभिन्न गुणों, जैसे वेग,