वायुगतिकी: Difference between revisions

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[[Image:Airplane vortex edit.jpg|300px|thumb|upright=1.6|एक नासा [[ वेक टर्बुलेंस ]] स्टडी  [[ वालॉप्स फ्लाइट फैसिलिटी |  वॉलोप्स आइलैंड ]] में 1990 में। Vortices वायुगतिकी के अध्ययन से जुड़ी कई घटनाओं में से एक है। ]]
[[Image:Airplane vortex edit.jpg|300px|thumb|upright=1.6|1990 में वालोप्स द्वीप में नासा वेक टर्बुलेंस विवेचन। एक विमान विंग के पारित होने से एक भंवर बनाया गया है, जो धुएं से पता चला है।Vortices वायुगतिकी के विवेचन से जुड़ी कई घटनाओं में से एक है।]]
 
'''वायुगतिकी (Aerodynamics)''',  {{Lang-grc|ἀήρ}} से ''एयरो'' (वायु) + {{Lang-grc|δυναμική}} (गतिशीलता), हवा की गति का विवेचन है, विशेषत: जब वह एक ठोस वस्तु से प्रभावित होता है, जैसे कि हवाई जहाज का पंख। इसमें [[:hi:तरल गतिकी|द्रव गतिकी]] के क्षेत्र और [[:hi:गैस की गतिशीलता|गैस गतिकी]] इसके उपक्षेत्र में सम्मिलित विषय हैं। ''वायुगतिकी'' शब्द का प्रयोग प्रायः गैस गतिकी के पर्यायवाची रूप में भी किया जाता है, अंतर यह है कि "गैस गतिकी" सभी गैसों की गति के विवेचन पर होता है, और यह हवा तक सीमित नहीं है। वायुगतिकी का औपचारिक विवेचन आधुनिक अर्थों में अठारहवीं शताब्दी में शुरू हुआ, हालांकि मौलिक अवधारणाओं जैसे कि [[:hi:कर्षण (भौतिकी)|वायुगतिकीय ड्रैग]] के अवलोकन बहुत पहले दर्ज किए गए थे। वायुगतिकी में अधिकांश शुरुआती प्रयास [[:hi:वायुयान|हवा से भारी उड़ान]] प्राप्त करने की ओर निर्देशित थे, जिसे पहली बार 1891 में [[:hi:ओटो लिलिएनथाल|ओटो लिलिएनथल]] द्वारा प्रदर्शित किया गया था।<ref>{{cite web |title=How the Stork Inspired Human Flight |url=http://www.flyingmag.com/how-stork-inspired-human-flight.html |publisher=flyingmag.com }}{{Dead link|date=June 2020 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref> तभी से, [[:hi:गणित|गणितीय]] विश्लेषण, अनुभवजन्य सन्निकटन, [[:hi:पवन सुरंग|पवन सुरंग]] प्रयोग और [[:hi:अभिकलित्र अनुकार|कंप्यूटर सिमुलेशन]] के माध्यम से वायुगतिकी के उपयोग ने भारी-से-हवा की उड़ान और कई अन्य तकनीकों के विकास के लिए एक तर्कसंगत आधार बनाया है। वायुगतिकी में हाल के काम ने [[:hi:संपीड़ित प्रवाह|संपीड़ित प्रवाह]], [[:hi:प्रक्षुब्ध प्रवाह|अशांति]] और [[:hi:परिसीमा स्तर|सीमा परतों]] से संबंधित मुद्दों पर ध्यान केंद्रित किया है और प्रकृति में तेजी से [[:hi:अभिकलनात्मक तरल यांत्रिकी|कम्प्यूटेशनल]] हो गया है।
''' एरोडायनामिक्स ''',  [[ ग्रीक भाषा |  ग्रीक ]] ἀήρ '' एयरो '' (वायु) + δναμική (डायनामिक्स) से, हवा की गति का अध्ययन है, खासकर जब एक ठोस वस्तु से प्रभावित होता है, जैसे कि एक हवाई जहाज विंग। इसमें [[ द्रव डायनेमिक्स ]] के क्षेत्र में शामिल विषय शामिल हैं और इसके  [[ गैस डायनेमिक्स ]] के इसके उप -क्षेत्र। '' एरोडायनामिक्स 'शब्द का उपयोग अक्सर गैस की गतिशीलता के साथ समानार्थक रूप से किया जाता है, यह अंतर यह है कि गैस की गतिशीलता गति के अध्ययन के अध्ययन पर लागू होती है। सभी गैसें, और हवा तक सीमित नहीं हैं।
एरोडायनामिक्स का औपचारिक अध्ययन अठारहवीं शताब्दी में आधुनिक अर्थों में शुरू हुआ, हालांकि [[ एरोडायनामिक ड्रैग ]] जैसी मौलिक अवधारणाओं के अवलोकन बहुत पहले दर्ज किए गए थे। वायुगतिकी में शुरुआती प्रयासों में से अधिकांश को  [[ विमानों को प्राप्त करने की दिशा में निर्देशित किया गया था#हवा की तुलना में भारी-एरोडीनेस |  हेवियर-से-एयर फ्लाइट ]], जिसे पहली बार [[ ओटो लिलिएंटल ]] द्वारा 1891 में प्रदर्शित किया गया था।<ref>{{cite web |title=How the Stork Inspired Human Flight |url=http://www.flyingmag.com/how-stork-inspired-human-flight.html |publisher=flyingmag.com }}{{Dead link|date=June 2020 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref> तब से, [[ गणितीय ]] विश्लेषण, अनुभवजन्य सन्निकटन, [[ पवन सुरंग ]] प्रयोग, और [[ कंप्यूटर सिमुलेशन ]] एस के माध्यम से वायुगतिकी का उपयोग भारी-से-वायु उड़ान और कई अन्य प्रौद्योगिकियों के विकास के लिए एक तर्कसंगत आधार का गठन किया है।एरोडायनामिक्स में हाल के काम ने [[ संपीड़ित प्रवाह ]], [[ टर्बुलेंस ]], और [[ सीमा परत ]] एस से संबंधित मुद्दों पर ध्यान केंद्रित किया है और प्रकृति में तेजी से [[ कम्प्यूटेशनल द्रव डायनेमिक्स | कम्प्यूटेशनल ]] बन गया है।


== इतिहास ==
== इतिहास ==
{{main article|History of aerodynamics}}
{{main article|वायुगतिकी का इतिहास}}
आधुनिक वायुगतिकी केवल सत्रहवीं शताब्दी की है, लेकिन सेलबोट्स और पवनचक्की में हजारों वर्षों से मनुष्यों द्वारा वायुगतिकीय बलों का दोहन किया गया है<ref>{{cite web |title=Wind Power's Beginnings (1000 BC – 1300 AD) Illustrated History of Wind Power Development |url=http://telosnet.com/wind/early.html |publisher=Telosnet.com |access-date=2011-08-24 |archive-date=2010-12-02 |archive-url=https://web.archive.org/web/20101202073417/http://telosnet.com/wind/early.html |url-status=dead }}</ref> और उड़ान की छवियां और कहानियाँ रिकॉर्ड किए गए इतिहास में दिखाई देती हैं<ref>{{cite book |first=Don |last=Berliner |year=1997 |url=https://books.google.com/books?id=Efr2Ll1OdqMC&pg=PA128 |title=Aviation: Reaching for the Sky |publisher= The Oliver Press, Inc. |page=128 |isbn= 1-881508-33-1}}</ref> जैसे कि [[ प्राचीन ग्रीक ]] [[ इकारस ]] और [[ डेडलस ]]<ref>{{cite book |author1=Ovid |author2=Gregory, H. | title=The Metamorphoses | publisher=Signet Classics | year=2001 | isbn=0-451-52793-3 | oclc=45393471}}</ref>   [[ कॉन्टिनम मैकेनिक्स | कॉन्टिनम ]],  [[ एरोडायनामिक ड्रैग | ड्रैग ]], और  [[ प्रेशर ग्रेडिएंट ]] एस की मौलिक अवधारणाएं  [[ अरस्तू ]] और [[ आर्किमिडीज ]] के काम में दिखाई देती हैं<ref name = "andersonhist"/>
आधुनिक वायुगतिकी केवल सत्रहवीं शताब्दी की है, लेकिन वायुगतिकीय बलों का उपयोग मनुष्यों द्वारा हजारों वर्षों से सेलबोट्स और पवन चक्कियों में किया गया है, <ref>{{Cite web|title=Wind Power's Beginnings (1000 BC – 1300 AD) Illustrated History of Wind Power Development|url=http://telosnet.com/wind/early.html|publisher=Telosnet.com|access-date=2011-08-24|archive-date=2010-12-02|archive-url=https://web.archive.org/web/20101202073417/http://telosnet.com/wind/early.html}}</ref> और उड़ान की छवियां और कहानियां पूरे रिकॉर्ड किए गए इतिहास में दिखाई देती हैं, <ref>{{Cite book|first=Don|last=Berliner|year=1997|url=https://books.google.com/books?id=Efr2Ll1OdqMC&pg=PA128|title=Aviation: Reaching for the Sky|publisher=The Oliver Press, Inc.|page=128|isbn=1-881508-33-1}}</ref> जैसे कि [[:hi:प्राचीन यूनानी भाषा|प्राचीन ग्रीक]] किंवदंती [[:hi:इकारस|इकारस]] और [[:hi:डेडोलस|डेडलस]] की। <ref>{{Cite book|last=Ovid|last2=Gregory, H.|title=The Metamorphoses|publisher=Signet Classics|year=2001|isbn=0-451-52793-3|oclc=45393471}}</ref> [[:hi:अरस्तु|अरस्तू]] और [[:hi:आर्किमिडीज़|आर्किमिडीज]] के काम में [[:hi:सातत्यक यांत्रिकी|सातत्य]], [[:hi:कर्षण (भौतिकी)|खींचें]] और [[:hi:दाब प्रवणता|दबाव ढाल]] की मौलिक अवधारणाएं दिखाई देती हैं। <ref name="andersonhist2">{{Cite book|last=Anderson|first=John David|title=A History of Aerodynamics and its Impact on Flying Machines|publisher=Cambridge University Press|year=1997|location=New York, NY|isbn=0-521-45435-2}}</ref>


[[ 1726 ]] में,  [[ इसहाक न्यूटन | सर आइजैक न्यूटन ]] वायु प्रतिरोध का एक सिद्धांत विकसित करने वाले पहले व्यक्ति बने<ref>{{cite book | author=Newton, I. | title=Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, Book II | year=1726}}</ref> उसे पहले एरोडायनामिकिस्ट में से एक बनाना। [[ नीदरलैंड | डच ]] - [[ स्विट्जरलैंड | स्विस ]] [[ गणितज्ञ ]] [[ डैनियल बर्नौली ]] ने 1738 में 'हाइड्रोडायनाइक' 'के साथ'सिद्धांत ]], जो वायुगतिकीय लिफ्ट की गणना के लिए एक विधि प्रदान करता है<ref>{{cite web | url =http://www.britannica.com/EBchecked/topic/658890/Hydrodynamica#tab=active'''checked%2Citems'''checked&title=Hydrodynamica%20--%20Britannica%20Online%20Encyclopedia | title= Hydrodynamica | access-date=2008-10-30 |publisher= Britannica Online Encyclopedia }}</ref> 1757 में, [[ लियोनहार्ड यूलर ]] ने अधिक सामान्य [[ यूलर समीकरण (द्रव गतिशीलता) | यूलर समीकरण ]] प्रकाशित किए, जो कि संपीड़ित और असंगत प्रवाह दोनों पर लागू किया जा सकता है।यूलर समीकरणों को 1800 के दशक की पहली छमाही में चिपचिपाहट के प्रभावों को शामिल करने के लिए बढ़ाया गया था, जिसके परिणामस्वरूप [[ नवियर -स्टोक्स समीकरण ]]<ref>{{cite journal | author=Navier, C. L. M. H. | title=Memoire Sur les Lois du Mouvement des fluides | journal=Mémoires de l'Académie des Sciences |volume=6|pages=389–440 | year=1827}}</ref><ref>{{cite journal | author=Stokes, G. | title=On the Theories of the Internal Friction of Fluids in Motion|url=https://archive.org/details/cbarchive_39179_onthetheoriesoftheinternalfric1849 | journal=Transactions of the Cambridge Philosophical Society |volume=8|pages=287–305 | year=1845}}</ref> नवियर-स्टोक्स समीकरण द्रव प्रवाह के सबसे सामान्य शासी समीकरण हैं, लेकिन सभी के चारों ओर प्रवाह के लिए हल करना मुश्किल है, लेकिन आकारों के सबसे सरल।
[[:hi:आइज़क न्यूटन|सर आइजैक न्यूटन]] ने [[:hi:१७२६|1726]] में वायु प्रतिरोध के सिद्धांत को विकसित करने वाले पहले व्यक्ति बने, <ref>{{Cite book|last=Newton, I.|title=Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, Book II|year=1726}}</ref> जिसने उन्हें पहले वायुगतिकीविदों में से एक बना दिया। [[:hi:नीदरलैण्ड|डच]] - [[:hi:स्विट्ज़रलैण्ड|स्विस]] [[:hi:गणितज्ञ|गणितज्ञ]] [[:hi:डेन्यल बर्नूली|डैनियल बर्नौली]] ने 1738 में ''हाइड्रोडायनामिका'' के साथ अनुसरण किया जिसमें उन्होंने दबाव, घनत्व और प्रवाह वेग के बीच एक मूलभूत संबंध का वर्णन किया, जिसे आज [[:hi:बर्नूली का प्रमेय|बर्नौली के सिद्धांत के]] रूप में जाना जाता है, जो कि वायुगतिकीय लिफ्ट की गणना के लिए एक विधि प्रदान करता है। <ref>{{Cite web|url=https://www.britannica.com/EBchecked/topic/658890/Hydrodynamica#tab=active~checked%2Citems~checked&title=Hydrodynamica%20--%20Britannica%20Online%20Encyclopedia|title=Hydrodynamica|access-date=2008-10-30|publisher=Britannica Online Encyclopedia}}</ref> 1757 में, [[:hi:लियोनार्ड ओइलर|लियोनहार्ड यूलर]] ने अधिक सामान्य [[:hi:यूलर समीकरण (द्रव गतिकी)|यूलर समीकरणों]] को प्रकाशित किया जो कि संपीड़ित और असंपीड़ित दोनों प्रवाहों पर लागू किया जा सकता था। 1800 के दशक की पहली छमाही में चिपचिपाहट के प्रभावों को शामिल करने के लिए यूलर समीकरणों का विस्तार किया गया, जिसके परिणामस्वरूप [[:hi:नेवियर-स्टोक्स समीकरण|नेवियर-स्टोक्स समीकरण]] बने। <ref>{{Cite journal|last=Navier, C. L. M. H.|title=Memoire Sur les Lois du Mouvement des fluides|journal=Mémoires de l'Académie des Sciences|volume=6|pages=389–440|year=1827}}</ref> <ref>{{Cite journal|last=Stokes, G.|title=On the Theories of the Internal Friction of Fluids in Motion|url=https://archive.org/details/cbarchive_39179_onthetheoriesoftheinternalfric1849|journal=Transactions of the Cambridge Philosophical Society|volume=8|pages=287–305|year=1845}}</ref> नेवियर-स्टोक्स समीकरण द्रव प्रवाह के सबसे सामान्य शासी समीकरण हैं, लेकिन सभी के लिए प्रवाह के लिए हल करना मुश्किल है लेकिन आकार का सबसे सरल है।


[[Image:WB Wind Tunnel.jpg|thumb| [[ राइट ब्रदर्स ]] ' [[ विंड टनल ]] की एक प्रतिकृति वर्जीनिया एयर एंड स्पेस सेंटर में प्रदर्शित है।पवन सुरंगें वायुगतिकी के नियमों के विकास और सत्यापन में महत्वपूर्ण थीं।]]
[[Image:WB Wind Tunnel.jpg|thumb|राइट ब्रदर्स की पवन सुरंग की एक प्रतिकृति वर्जीनिया एयर एंड स्पेस सेंटर में प्रदर्शित है।पवन सुरंगें वायुगतिकी के नियमों के विकास और सत्यापन में महत्वपूर्ण थीं।]]
1799 में, सर जॉर्ज केली उड़ान के चार वायुगतिकीय बलों ( [[:hi:भार|वजन]], [[:hi:भार उठाएं)|लिफ्ट]], [[:hi:कर्षण (भौतिकी)|ड्रैग]], और [[:hi:जोर|थ्रस्ट]] ) की पहचान करने वाले पहले व्यक्ति बने, साथ ही साथ उनके बीच संबंध, <ref>{{Cite web|title=U.S Centennial of Flight Commission – Sir George Cayley.|url=http://www.centennialofflight.gov/essay/Prehistory/Cayley/PH2.htm|access-date=2008-09-10|quote=Sir George Cayley, born in 1773, is sometimes called the Father of Aviation. A pioneer in his field, he was the first to identify the four aerodynamic forces of flight – weight, lift, drag, and thrust and their relationship. He was also the first to build a successful human-carrying glider. Cayley described many of the concepts and elements of the modern airplane and was the first to understand and explain in engineering terms the concepts of lift and thrust.|archive-url=https://web.archive.org/web/20080920052758/http://centennialofflight.gov/essay/Prehistory/Cayley/PH2.htm|archive-date=20 September 2008}}</ref> <ref name="AerNav1232">''Cayley, George''. "On Aerial Navigation" [http://www.aeronautics.nasa.gov/fap/OnAerialNavigationPt1.pdf Part 1] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130511071413/http://www.aeronautics.nasa.gov/fap/OnAerialNavigationPt1.pdf|date=2013-05-11}}, [http://www.aeronautics.nasa.gov/fap/OnAerialNavigationPt2.pdf Part 2] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130511041814/http://www.aeronautics.nasa.gov/fap/OnAerialNavigationPt2.pdf|date=2013-05-11}}, [http://www.aeronautics.nasa.gov/fap/OnAerialNavigationPt3.pdf Part 3] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130511052409/http://www.aeronautics.nasa.gov/fap/OnAerialNavigationPt3.pdf|date=2013-05-11}} ''Nicholson's Journal of Natural Philosophy'', 1809–1810. (Via [[नासा|NASA]]). [http://invention.psychology.msstate.edu/i/Cayley/Cayley.html Raw text]. Retrieved: 30 May 2010.</ref> और ऐसा करने से अगली शताब्दी के लिए हवा से भारी उड़ान प्राप्त करने की दिशा में मार्ग की रूपरेखा तैयार की गई। 1871 में, [[:hi:फ्रांसिस हर्बर्ट वेनहाम|फ्रांसिस हर्बर्ट वेनहम]] ने पहली [[:hi:पवन सुरंग|पवन सुरंग]] का निर्माण किया, जिससे वायुगतिकीय बलों के सटीक माप की अनुमति मिली। ड्रैग थ्योरी को [[:hi:दालाँवेयर|जीन ले रोंड डी'अलेम्बर्ट]], <ref>{{Cite book|last=d'Alembert, J.|title=Essai d'une nouvelle theorie de la resistance des fluides|year=1752}}</ref> [[:hi:गुस्ताव किरचॉफ|गुस्ताव किरचॉफ]], <ref>{{Cite journal|last=Kirchhoff, G.|title=Zur Theorie freier Flussigkeitsstrahlen|journal=Journal für die reine und angewandte Mathematik|volume=1869|issue=70|pages=289–298|year=1869|doi=10.1515/crll.1869.70.289|url=https://zenodo.org/record/1448898}}</ref> और [[:hi:जॉन विलियम स्ट्रट, रेले के तृतीय बैरन|लॉर्ड रेले]] द्वारा विकसित किया गया था। <ref>{{Cite journal|last=Rayleigh, Lord|title=On the Resistance of Fluids|journal=Philosophical Magazine|volume=2|issue=13|pages=430–441|doi=10.1080/14786447608639132|year=1876|url=https://zenodo.org/record/1431123}}</ref> 1889 में, एक फ्रांसीसी वैमानिकी इंजीनियर, [[:hi:चार्ल्स रेनार्ड|चार्ल्स रेनार्ड]], निरंतर उड़ान के लिए आवश्यक शक्ति का यथोचित अनुमान लगाने वाले पहले व्यक्ति बने। <ref>{{Cite journal|last=Renard, C.|title=Nouvelles experiences sur la resistance de l'air|journal=L'Aéronaute|volume=22|pages=73–81|year=1889}}</ref> [[:hi:ओटो लिलिएनथाल|ओटो लिलिएनथल]], ग्लाइडर उड़ानों के साथ अत्यधिक सफल होने वाले पहले व्यक्ति, पतली, घुमावदार एयरफोइल्स का प्रस्ताव करने वाले पहले व्यक्ति थे जो उच्च लिफ्ट और कम ड्रैग का उत्पादन करेंगे। इन विकासों के साथ-साथ अपनी स्वयं की पवन सुरंग में किए गए शोध के आधार पर, [[:hi:राइट बंधु|राइट बंधुओं]] ने 17 दिसंबर, 1903 को पहला संचालित हवाई जहाज उड़ाया था।


1799 में,  [[ जॉर्ज केली |  सर जॉर्ज केली ]] उड़ान के चार एरोडायनामिक बलों की पहचान करने वाले पहले व्यक्ति बने ( [[ वेट ]], [[ लिफ्ट (बल) |  लिफ्ट ]],  [[ एरोडायनामिक ड्रैग |  ड्रैग ]], और  [[ थ्रस्ट ]]),साथ ही उनके बीच संबंध भी<ref>{{CITE वेब | शीर्षक = यू.एस. सेंटेनियल ऑफ फ्लाइट कमीशन - सर जॉर्ज केली।| url = http: //www.centennialofflight.gov/essay/prehistory/cayley/ph2.htm |  Access-date = 2008-09-10 | QUOTE।एक पीआयनियर अपने क्षेत्र में, वह उड़ान के चार वायुगतिकीय बलों की पहचान करने वाले पहले व्यक्ति थे - वजन, लिफ्ट, ड्रैग और थ्रस्ट और उनके रिश्ते को।वह एक सफल मानव-ले जाने वाले ग्लाइडर का निर्माण करने वाले पहले व्यक्ति भी थे।केले ने आधुनिक हवाई जहाज की कई अवधारणाओं और तत्वों का वर्णन किया और इंजीनियरिंग में लिफ्ट और थ्रस्ट की अवधारणाओं को समझने और समझाने के लिए सबसे पहले था।|  आर्काइव-url = https: //web.archive.org/web/20080920052758/http: //centennialofflight.gov/essay/prehistory/cayley/ph2.htm | आर्काइव-डेट = 20 सितंबर 2008 |  url-status = 20}</ref><ref name="AerNav123">'' केली, जॉर्ज ''।एरियल नेविगेशन पर [http://www.aeronautics.nasa.gov/fap/onaerialnavigationpt1.pdf भाग 1] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130511071413/http://www.aeronautics.nasa.gov/fap/OnAerialNavigationPt1.pdf |date=2013-05-11 }}, [http://www.aeronautics.nasa.gov/fap/onaerialnavigationpt2.pdf भाग 2] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130511041814/http://www.aeronautics.nasa.gov/fap/OnAerialNavigationPt2.pdf |date=2013-05-11 }}, [http://www.aeronautics.nasa.gov/fap/onaerialnavigationpt3.pdf भाग 3] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130511052409/http://www.aeronautics.nasa.gov/fap/OnAerialNavigationPt3.pdf |date=2013-05-11 }} '' निकोलसन की जर्नल ऑफ नेचुरल फिलॉसफी '', 1809-1810।( [[ नासा ]] के माध्यम से)।]पुनर्प्राप्त: 30 मई 2010</ref> और ऐसा करने में अगली शताब्दी के लिए भारी-से-हवा की उड़ान को प्राप्त करने की दिशा में मार्ग को रेखांकित किया गया।1871 में,  [[ फ्रांसिस हर्बर्ट वेनहम ]] ने पहले  [[ पवन सुरंग ]] का निर्माण किया, जिससे वायुगतिकीय बलों के सटीक माप की अनुमति मिली।ड्रैग थ्योरी  [[ जीन ले रोंड डी'एलबर्ट ]] द्वारा विकसित किए गए थे<ref>{{cite book | author=d'Alembert, J. | title=Essai d'une nouvelle theorie de la resistance des fluides | year=1752}}</ref>  [[ गुस्ताव किरचॉफ ]]<ref>{{cite journal | author=Kirchhoff, G. | title=Zur Theorie freier Flussigkeitsstrahlen | journal=Journal für die reine und angewandte Mathematik |volume=1869| issue=70 |pages=289–298 | year=1869| doi=10.1515/crll.1869.70.289 | s2cid=120541431 | url=https://zenodo.org/record/1448898 }}</ref> और [[ जॉन स्ट्रैट, 3 बैरन रेले | लॉर्ड रेले ]]<ref>{{cite journal | author=Rayleigh, Lord | title=On the Resistance of Fluids | journal=Philosophical Magazine |volume=2| issue=13 |pages=430–441 |doi=10.1080/14786447608639132| year=1876| url=https://zenodo.org/record/1431123 }}</ref> 1889 में,  [[ चार्ल्स रेनार्ड ]], एक फ्रांसीसी एरोनॉटिकल इंजीनियर, निरंतर उड़ान के लिए आवश्यक शक्ति की भविष्यवाणी करने वाले पहले व्यक्ति बन गए<ref>{{cite journal | author=Renard, C. | title=Nouvelles experiences sur la resistance de l'air | journal=L'Aéronaute |volume=22|pages= 73–81 | year=1889}}</ref> [[ ओटो लिलिएंटल ]], ग्लाइडर उड़ानों के साथ अत्यधिक सफल होने वाला पहला व्यक्ति, पतले, घुमावदार एयरफॉइल का प्रस्ताव भी था जो उच्च लिफ्ट और कम ड्रैग का उत्पादन करेगा।इन घटनाक्रमों के साथ -साथ अपने स्वयं के पवन सुरंग में किए गए शोधों पर निर्माण,  [[ राइट ब्रदर्स ]] ने 17 दिसंबर, 1903 को पहला संचालित हवाई जहाज उड़ाया।
पहली उड़ानों के दौरान, फ्रेडरिक, लैंचेस्टर, <ref>{{Cite book|last=Lanchester, F. W.|title=Aerodynamics|url=https://archive.org/details/aerodynamicscons00lanc|year=1907}}</ref> [[:hi:मार्टिन कुट्टा|मार्टिन कुट्टा]], और मार्टिन कुट्टा और निकोलाई ज़ुकोवस्की ने स्वतंत्र रूप से द्रव प्रवाह को उठाने की गति को जोड़ने वाले सिद्धांत तैयार किया। कुट्टा और ज़ुकोवस्की ने द्वि-आयामी विंग सिद्धांत विकसित किया। लैंचेस्टर के काम का विस्तार करते हुए, [[:hi:लुडविग प्रांटली|लुडविग प्रांड्टल]] को थिन-एयरफ़ॉइल और लिफ्टिंग-लाइन सिद्धांतों के साथ-साथ [[:hi:परिसीमा स्तर|सीमा परतों]] के साथ काम करने के लिए गणित <ref>{{Cite book|last=Prandtl, L.|title=Tragflügeltheorie|publisher=Göttinger Nachrichten, mathematischphysikalische Klasse, 451–477|year=1919}}</ref> को विकसित करने का श्रेय दिया जाता है।


पहली उड़ानों के समय, [[ फ्रेडरिक डब्ल्यू। लैंचस्टर ]]<ref>{{cite book | author=Lanchester, F. W. | title=Aerodynamics | url=https://archive.org/details/aerodynamicscons00lanc | year=1907}}</ref>  [[ मार्टिन कुट्टा ]], और [[ निकोले येगोरोविच झुकोव्स्की | निकोलाई ज़ुकोवस्की ]] ने स्वतंत्र रूप से ऐसे सिद्धांत बनाए जो  [[ सर्कुलेशन (द्रव गतिशीलता) | सर्कुलेशन ]] को एक द्रव प्रवाह के ]] से जुड़े।कुट्टा और ज़ुकोवस्की ने एक दो-आयामी विंग सिद्धांत विकसित किया।Lanchester के काम पर विस्तार, [[ LUDWIG PRANDTL ]] को गणित को विकसित करने का श्रेय दिया जाता है<ref>{{cite book | author=Prandtl, L. | title=Tragflügeltheorie | publisher=Göttinger Nachrichten, mathematischphysikalische Klasse, 451–477 | year=1919}}</ref> पतली-हवा और लिफ्टिंग-लाइन सिद्धांतों के पीछेसाथ ही  [[ सीमा परत ]] एस के साथ काम करते हैं।
जैसे-जैसे विमान की गति में वृद्धि हुई, डिजाइनरों को ध्वनि की गति के निकट गति पर वायु [[:hi:दबाव|संपीड्यता]] से जुड़ी चुनौतियों का सामना करना पड़ा। ऐसी परिस्थितियों में वायु प्रवाह में अंतर से विमान नियंत्रण में समस्याएँ आती हैं, [[:hi:प्रघाती तरंग|शॉक वेव्स]] के कारण ड्रैग में वृद्धि होती है, और [[:hi:वायु लोच|एयरोइलास्टिक स्पंदन]] के कारण संरचनात्मक विफलता का खतरा होता है। ध्वनि की गति के लिए प्रवाह की गति के अनुपात को [[:hi:अर्न्स्ट माक|अर्न्स्ट मच]] के नाम पर [[:hi:मैक संख्या|मच संख्या]] का नाम दिया गया था, जो [[:hi:पराध्वनिक गति|सुपरसोनिक]] प्रवाह के गुणों की जांच करने वाले पहले लोगों में से एक थे। [[:hi:मैक्वार्न रैंकिन|मैकक्वार्न रैंकिन]] और [[:hi:पियरे हेनरी ह्यूगोनियोट|पियरे हेनरी ह्यूगोनियोट]] ने स्वतंत्र रूप से [[:hi:प्रघाती तरंग|शॉक वेव]] से पहले और बाद में प्रवाह गुणों के सिद्धांत को विकसित किया, जबकि [[:hi:जेकब एकरेटा|जैकब एकरेट]] ने सुपरसोनिक एयरफोइल्स के लिफ्ट और ड्रैग की गणना के प्रारंभिक कार्य का नेतृत्व किया। <ref>{{Cite journal|last=Ackeret, J.|title=Luftkrafte auf Flugel, die mit der grosser also Schallgeschwindigkeit bewegt werden|journal=Zeitschrift für Flugtechnik und Motorluftschiffahrt|volume=16|pages=72–74|year=1925}}</ref> [[:hi:थिओडोर वॉन करमानो|थियोडोर वॉन कार्मन]] और [[:hi:ह्यूग लैटिमर ड्राइडन|ह्यूग लैटिमर ड्राइडन]] ने [[:hi:क्रिटिकल मच नंबर|महत्वपूर्ण मच संख्या]] और मच 1 के बीच प्रवाह की गति का वर्णन करने के लिए [[:hi:ट्रांसोनिक|ट्रांसोनिक]] शब्द की शुरुआत की, जहां ड्रैग तेजी से बढ़ता है। ड्रैग में इस तीव्र वृद्धि ने वायुगतिकीविदों और एविएटर्स को इस बात से असहमत होने के लिए प्रेरित किया कि क्या सुपरसोनिक उड़ान 1947 में [[:hi:बेल एक्स-1|बेल एक्स -1]] विमान का उपयोग करके [[:hi:ध्वनि अवरोध|ध्वनि अवरोध]] को तोड़ने तक प्राप्त करने योग्य थी।


जैसे -जैसे विमान की गति में वृद्धि हुई डिजाइनरों ने ध्वनि की गति के पास गति से  [[ संपीड़ितता ]] से जुड़ी चुनौतियों का सामना करना शुरू कर दिया।ऐसी परिस्थितियों में एयरफ्लो में अंतर विमान नियंत्रण में समस्याओं का कारण बनता है,  [[ शॉक वेव ]] एस के कारण ड्रैग में वृद्धि हुई है, और [[ एरोलेस्टिकिटी | एरोलेस्टिक फ्लूट ]] के कारण संरचनात्मक विफलता का खतरा है।ध्वनि की गति के प्रवाह की गति के अनुपात को [[ अर्नस्ट मच ]] के बाद  [[ मच नंबर ]] नाम दिया गया था, जो  [[ सुपरसोनिक ]] प्रवाह के गुणों की जांच करने वाले पहले में से एक था। [[ मैकक्वॉर्न रैंकिन ]] और [[ पियरे हेनरी ह्यूगोनियोट ]] ने स्वतंत्र रूप से [[ शॉक वेव ]] के पहले और बाद में प्रवाह गुणों के लिए सिद्धांत विकसित किया, जबकि  [[ जैकब एकरेट ]] ने सुपरसोनिक एयरफिल्स की लिफ्ट और ड्रैग की गणना के प्रारंभिक कार्य का नेतृत्व किया।<ref>{{cite journal | author=Ackeret, J. | title=Luftkrafte auf Flugel, die mit der grosser also Schallgeschwindigkeit bewegt werden | journal=Zeitschrift für Flugtechnik und Motorluftschiffahrt |volume=16|pages=72–74 | year=1925}}</ref>  [[ थियोडोर वॉन क्रेमन ]] और [[ ह्यूग लैटिमर ड्राइडन ]] ने  [[ क्रिटिकल मच नंबर ]] और मच 1 के बीच प्रवाह की गति का वर्णन करने के लिए  [[ ट्रांसोनिक ]] शब्द पेश किया, जहां ड्रैग तेजी से बढ़ता है। ड्रैग में इस तेजी से वृद्धि ने एरोडायनामिकिस्ट और एविएटर्स को इस बात पर असहमत होने के लिए नेतृत्व किया कि क्या सुपरसोनिक उड़ान तब तक प्राप्त करने योग्य थी जब तक कि  [[ साउंड बैरियर ]] 1947 में [[ बेल एक्स -1 ]] विमान का उपयोग करके टूट गया था।
जब तक ध्वनि अवरोध को तोड़ा गया, तब तक वायुगतिकीविदों की सबसोनिक और कम सुपरसोनिक प्रवाह की समझ परिपक्व हो चुकी थी। [[:hi:शीतयुद्ध|शीत युद्ध]] ने उच्च प्रदर्शन वाले विमानों की एक सतत विकसित लाइन के डिजाइन को प्रेरित किया। [[:hi:अभिकलनात्मक तरल यांत्रिकी|कम्प्यूटेशनल तरल गतिकी]] जटिल वस्तुओं के आसपास प्रवाह गुणों को हल करने के प्रयास के रूप में शुरू हुई और तेजी से उस बिंदु तक बढ़ी है जहां कंप्यूटर सॉफ्टवेयर का उपयोग करके पूरे विमान को डिजाइन किया जा सकता है, कंप्यूटर भविष्यवाणियों की पुष्टि के लिए उड़ान परीक्षण के बाद पवन-सुरंग परीक्षण के साथ। [[:hi:पराध्वनिक गति|सुपरसोनिक]] और [[:hi:हाइपरसॉनिक|हाइपरसोनिक]] वायुगतिकी की समझ 1960 के दशक से परिपक्व हुई है, और वायुगतिकीविदों के लक्ष्य द्रव प्रवाह के व्यवहार से वाहन की इंजीनियरिंग में स्थानांतरित हो गए हैं, जैसे कि यह द्रव प्रवाह के साथ अनुमानित रूप से बातचीत करता है। सुपरसोनिक और हाइपरसोनिक स्थितियों के लिए विमान डिजाइन करना, साथ ही वर्तमान विमान और प्रणोदन प्रणाली की वायुगतिकीय दक्षता में सुधार करने की इच्छा, वायुगतिकी में नए शोध को प्रेरित करना जारी रखती है, जबकि प्रवाह अशांति से संबंधित बुनियादी वायुगतिकीय सिद्धांत में महत्वपूर्ण समस्याओं पर काम करती है। सतत और नेवियर-स्टोक्स समीकरणों के विश्लेषणात्मक समाधानों का अस्तित्व और विशिष्टता है


जब तक ध्वनि अवरोध टूट गया था, तब तक सबसोनिक और कम सुपरसोनिक प्रवाह की एरोडायनामिकिस्ट की समझ परिपक्व हो गई थी।  [[ शीत युद्ध ]] ने उच्च-प्रदर्शन वाले विमानों की एक कभी विकसित होने वाली लाइन के डिजाइन को प्रेरित किया।  [[ कम्प्यूटेशनल फ्लुइड डायनेमिक्स ]] जटिल वस्तुओं के चारों ओर प्रवाह गुणों के लिए हल करने के प्रयास के रूप में शुरू हुआ और तेजी से उस बिंदु तक बढ़ गया है जहां कंप्यूटर सॉफ्टवेयर का उपयोग करके पूरे विमान को डिज़ाइन किया जा सकता है, जिसमें हवा-टनल परीक्षणों के बाद उड़ान परीक्षणों के बाद कंप्यूटर की भविष्यवाणियों की पुष्टि करने के लिए।  [[ सुपरसोनिक ]] और  [[ हाइपरसोनिक ]] एरोडायनामिक्स की समझ 1960 के दशक से परिपक्व हो गई है, और एरोडायनामिकिस्ट के लक्ष्य द्रव प्रवाह के व्यवहार से एक वाहन के इंजीनियरिंग में स्थानांतरित हो गए हैं जैसे कि यह द्रव प्रवाह के साथ अनुमानित रूप से बातचीत करता है। सुपरसोनिक और हाइपरसोनिक स्थितियों के लिए विमान डिजाइन करना, साथ ही साथ वर्तमान विमान और प्रणोदन प्रणालियों की वायुगतिकीय दक्षता में सुधार करने की इच्छा, वायुगतिकी में नए शोध को प्रेरित करना जारी है, जबकि फ्लो टर्बुलेंस से संबंधित बुनियादी वायुगतिकीय सिद्धांत में महत्वपूर्ण समस्याओं पर काम जारी है। और नवियर-स्टोक्स समीकरणों के लिए विश्लेषणात्मक समाधानों का अस्तित्व और विशिष्टता।
== मौलिक सिद्धांत ==
 
[[File:aeroforces.svg|thumb|अस्वीकार्य स्तर की उड़ान में एक संचालित विमान पर उड़ान के बल]]
== मौलिक अवधारणाएं ==
किसी वस्तु के चारों ओर हवा की गति को समझना (जिसे अक्सर प्रवाह क्षेत्र कहा जाता है) वस्तु पर कार्य करने वाले बलों और [[:hi:आघूर्ण|क्षणों]] की गणना को सक्षम बनाता है। वायुगतिकी कई समस्याओं में, बल की रुचि ही उड़ान की मूलभूत शक्तियाँ हैं: लिफ्ट, ड्रैग, थ्रस्ट और वजन।इनमें से लिफ्ट और ड्रैग वायुगतिकीय बल हैं, यानी ठोस संरचना पर वायु प्रवाह के कारण बल है। इन मात्राओं की गणना अक्सर इस धारणा पर आधारित होती है कि प्रवाह क्षेत्र सातत्य के रूप में व्यवहार करता है। सातत्य प्रवाह क्षेत्रों को [[:hi:प्रवाह वेग|प्रवाह वेग]], [[:hi:दाब|दबाव]], [[:hi:घनत्व|घनत्व]] और [[:hi:तापमान|तापमान]] जैसे गुणों की विशेषता होती है, जो स्थिति और समय के कार्य हो सकते हैं। इन गुणों को वायुगतिकी प्रयोगों में प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से मापा जा सकता है या वायु प्रवाह में द्रव्यमान, [[:hi:संवेग (भौतिकी)|संवेग]] और ऊर्जा के संरक्षण के लिए समीकरणों से शुरू करके गणना की जा सकती है। घनत्व, प्रवाह वेग, और एक अतिरिक्त संपत्ति, [[:hi:श्यानता|चिपचिपापन]], प्रवाह क्षेत्रों को वर्गीकृत करने के लिए उपयोग किया जाता है।
[[File:aeroforces.svg|thumb| [[ एयरफिल ]] ]] पर उड़ान के बल
किसी वस्तु के चारों ओर हवा की गति को समझना (जिसे अक्सर एक प्रवाह क्षेत्र कहा जाता है) बलों की गणना और [[ पल (भौतिकी) | क्षण ]] ऑब्जेक्ट पर अभिनय करने में सक्षम बनाता है। कई वायुगतिकी समस्याओं में, ब्याज की ताकतें उड़ान के मूलभूत बल हैं: [[ लिफ्ट (बल) |  लिफ्ट ]], [[ एरोडायनामिक ड्रैग |  ड्रैग ]], [[ थ्रस्ट ]], और [[ वेट ]]। इनमें से, लिफ्ट और ड्रैग वायुगतिकीय बल हैं, अर्थात् एक ठोस शरीर पर वायु प्रवाह के कारण बल। इन मात्राओं की गणना अक्सर इस धारणा पर स्थापित की जाती है कि प्रवाह क्षेत्र एक निरंतरता के रूप में व्यवहार करता है। कॉन्टिनम फ्लो फ़ील्ड्स को [[ फ्लो वेलोसिटी ]], [[ प्रेशर ]], [[ डेंसिटी ]], और [[ तापमान ]] जैसे गुणों की विशेषता है, जो स्थिति और समय के कार्य हो सकते हैं। इन गुणों को प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से वायुगतिकी प्रयोगों में मापा जा सकता है या द्रव्यमान के संरक्षण के लिए समीकरणों के साथ शुरू किया जा सकता है,  [[ मोमेंटम ]], और वायु प्रवाह में ऊर्जा। घनत्व, प्रवाह वेग, और एक अतिरिक्त संपत्ति, [[ चिपचिपापन ]], का उपयोग प्रवाह क्षेत्रों को वर्गीकृत करने के लिए किया जाता है।


=== प्रवाह वर्गीकरण ===
=== प्रवाह वर्गीकरण ===
प्रवाह वेग का उपयोग गति शासन के अनुसार प्रवाह को वर्गीकृत करने के लिए किया जाता है। सबसोनिक प्रवाह प्रवाह क्षेत्र हैं जिसमें वायु गति क्षेत्र हमेशा ध्वनि की स्थानीय गति से नीचे होता है। ट्रांसोनिक प्रवाह में सबसोनिक प्रवाह और क्षेत्रों के दोनों क्षेत्र शामिल हैं जिनमें स्थानीय प्रवाह की गति ध्वनि की स्थानीय गति से अधिक है। सुपरसोनिक प्रवाह को प्रवाह के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें प्रवाह की गति हर जगह ध्वनि की गति से अधिक होती है। एक चौथा वर्गीकरण, हाइपरसोनिक प्रवाह, प्रवाह को संदर्भित करता है जहां प्रवाह की गति ध्वनि की गति से बहुत अधिक है। एरोडायनामिकिस्ट हाइपरसोनिक प्रवाह की सटीक परिभाषा पर असहमत हैं।
प्रवाह वेग का उपयोग गति शासन के अनुसार प्रवाहों को वर्गीकृत करने के लिए किया जाता है। सबसोनिक प्रवाह प्रवाह क्षेत्र हैं जिनमें वायु गति क्षेत्र हमेशा ध्वनि की स्थानीय गति से नीचे होता है। ट्रांसोनिक प्रवाह में सबसोनिक प्रवाह के दोनों क्षेत्र और ऐसे क्षेत्र शामिल हैं जिनमें स्थानीय प्रवाह की गति ध्वनि की स्थानीय गति से अधिक होती है। सुपरसोनिक प्रवाह को ऐसे प्रवाह के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें प्रवाह की गति हर जगह ध्वनि की गति से अधिक होती है। एक चौथा वर्गीकरण, हाइपरसोनिक प्रवाह, उन प्रवाहों को संदर्भित करता है जहां प्रवाह की गति ध्वनि की गति से बहुत अधिक होती है। वायुगतिकीविद हाइपरसोनिक प्रवाह की सटीक परिभाषा पर असहमत हैं।


[[ संपीड़ितता | संपीड़ित प्रवाह ]] प्रवाह के भीतर अलग -अलग घनत्व के लिए खाते। सबसोनिक प्रवाह को अक्सर असंगत के रूप में आदर्श बनाया जाता है, अर्थात घनत्व को स्थिर माना जाता है। ट्रांसोनिक और सुपरसोनिक प्रवाह संपीड़ित हैं, और गणना जो इन प्रवाह क्षेत्रों में घनत्व के परिवर्तनों की उपेक्षा करती है, गलत परिणाम प्राप्त करेंगे।
[[:hi:दबाव|संपीड़ित प्रवाह (]][[:en:Compressibility|Compressible flow]]) प्रवाह के भीतर अलग-अलग घनत्व के लिए उत्तरदायी है। सबसोनिक प्रवाह को अक्सर असंपीड्य के रूप में आदर्शित किया जाता है, अर्थात घनत्व को स्थिर माना जाता है। ट्रांसोनिक और सुपरसोनिक प्रवाह संकुचित होते हैं, और इन प्रवाह क्षेत्रों में घनत्व के परिवर्तनों की उपेक्षा करने वाली गणना गलत परिणाम देगी।


चिपचिपाहट एक प्रवाह में घर्षण बलों के साथ जुड़ी हुई है। कुछ प्रवाह क्षेत्रों में, चिपचिपा प्रभाव बहुत छोटे होते हैं, और अनुमानित समाधान स्पष्ट रूप से चिपचिपा प्रभावों की उपेक्षा कर सकते हैं। इन सन्निकटन को Inviscid प्रवाह कहा जाता है। प्रवाह जिसके लिए चिपचिपाहट की उपेक्षा नहीं की जाती है उसे चिपचिपा प्रवाह कहा जाता है। अंत में, वायुगतिकीय समस्याओं को प्रवाह वातावरण द्वारा भी वर्गीकृत किया जा सकता है। बाहरी वायुगतिकी विभिन्न आकृतियों (जैसे एक हवाई जहाज विंग के चारों ओर) के ठोस वस्तुओं के आसपास प्रवाह का अध्ययन है, जबकि आंतरिक वायुगतिकी ठोस वस्तुओं के अंदर मार्ग के माध्यम से प्रवाह का अध्ययन है (जैसे कि एक जेट इंजन के माध्यम से)।
श्यानताएक (Viscosity) प्रवाह में घर्षण बलों से जुड़ी होती है। कुछ प्रवाह क्षेत्रों में, चिपचिपा प्रभाव बहुत छोटा होता है, और अनुमानित समाधान चिपचिपा प्रभावों की सुरक्षित रूप से उपेक्षा कर सकते हैं। इन अनुमानों को अदृश्य प्रवाह कहा जाता है। वे प्रवाह जिनके लिए श्यानता की उपेक्षा नहीं की जाती है, श्यान प्रवाह कहलाते हैं। अंत में, वायुगतिकीय समस्याओं को प्रवाह पर्यावरण द्वारा भी वर्गीकृत किया जा सकता है। बाहरी वायुगतिकी विभिन्न आकृतियों (जैसे एक हवाई जहाज के पंख के आसपास) की ठोस वस्तुओं के प्रवाह का अध्ययन है, जबकि आंतरिक वायुगतिकी ठोस वस्तुओं (जैसे जेट इंजन के माध्यम से) के माध्यम से प्रवाह का अध्ययन है।


==== निरंतरता धारणा ====
==== निरंतरता धारणा ====
तरल पदार्थ और ठोस के विपरीत, गैसें असतत [[ अणु ]] एस से बनी होती हैं जो गैस द्वारा भरे गए वॉल्यूम के केवल एक छोटे से अंश पर कब्जा करती हैं। आणविक स्तर पर, प्रवाह क्षेत्र अपने और ठोस सतहों के साथ गैस अणुओं के कई व्यक्ति के टकराव से बने होते हैं। हालांकि, अधिकांश एरोडायनामिक्स अनुप्रयोगों में, गैसों की असतत आणविक प्रकृति को नजरअंदाज कर दिया जाता है, और प्रवाह क्षेत्र को [[ सातत्य यांत्रिकी | निरंतरता ]] के रूप में व्यवहार करने के लिए माना जाता है। यह धारणा द्रव गुणों जैसे घनत्व और प्रवाह वेग को प्रवाह के भीतर हर जगह परिभाषित करने की अनुमति देती है।
तरल और ठोस के विपरीत, गैसें असतत [[:hi:अणु|अणुओं]] से बनी होती हैं जो गैस द्वारा भरे गए आयतन के केवल एक छोटे से हिस्से पर कब्जा कर लेती हैं। आणविक स्तर पर, प्रवाह क्षेत्र कई गैस अणुओं के आपस में और ठोस सतहों के बीच टकराव से बने होते हैं। हालांकि, अधिकांश वायुगतिकी अनुप्रयोगों में, गैसों की असतत आणविक प्रकृति को नजरअंदाज कर दिया जाता है, और प्रवाह क्षेत्र को [[:hi:सातत्यक यांत्रिकी|सातत्य]] के रूप में व्यवहार करने के लिए माना जाता है। यह धारणा द्रव गुणों जैसे घनत्व और प्रवाह वेग को प्रवाह के भीतर हर जगह परिभाषित करने की अनुमति देती है।


[[ निरंतरता धारणा ]] की वैधता गैस के घनत्व और प्रश्न में आवेदन पर निर्भर है। निरंतरता मान्य होने के लिए, [[ का मतलब है कि मुक्त पथ ]] लंबाई प्रश्न में आवेदन की लंबाई पैमाने से बहुत कम होनी चाहिए। उदाहरण के लिए, कई वायुगतिकी अनुप्रयोग वायुमंडलीय परिस्थितियों में उड़ान भरने वाले विमान से निपटते हैं, जहां माध्य मुक्त पथ की लंबाई माइक्रोमीटर के क्रम पर होती है और जहां शरीर परिमाण के आदेशों को बड़ा करता है। इन मामलों में, विमान की लंबाई का पैमाना कुछ मीटर से लेकर कुछ दसियों मीटर तक होता है, जो औसत मुक्त पथ की लंबाई से बहुत बड़ा है। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए, निरंतरता धारणा उचित है। निरंतरता धारणा बेहद कम घनत्व प्रवाह के लिए कम मान्य है, जैसे कि बहुत अधिक ऊंचाई पर वाहनों द्वारा सामना किए जाने वाले (जैसे 300,000 & nbsp; ft/90 & nbsp; km;<ref name = "andersonhist">{{cite book|last = Anderson|first = John David | title = A History of Aerodynamics and its Impact on Flying Machines| publisher = Cambridge University Press |year = 1997| location=New York, NY | isbn=0-521-45435-2}}</ref> या [[ लो अर्थ ऑर्बिट ]] में उपग्रह।उन मामलों में, [[ सांख्यिकीय यांत्रिकी ]] समस्या को हल करने का एक अधिक सटीक तरीका है, जो निरंतर वायुगतिकी है। [[ नुड्सन नंबर ]] का उपयोग सांख्यिकीय यांत्रिकी और वायुगतिकी के निरंतर सूत्रीकरण के बीच विकल्प का मार्गदर्शन करने के लिए किया जा सकता है।
[[:hi:तरल यांत्रिकी|सातत्य धारणा]] की वैधता गैस के घनत्व और विचाराधीन अनुप्रयोग पर निर्भर है। सातत्य धारणा के मान्य होने के लिए, [[:hi:माध्य मुक्‍त पथ|औसत मुक्त पथ]] की लंबाई प्रश्न में आवेदन के लंबाई पैमाने से बहुत कम होनी चाहिए। उदाहरण के लिए, कई वायुगतिकी अनुप्रयोग वायुमंडलीय परिस्थितियों में उड़ान भरने वाले विमानों से निपटते हैं, जहां औसत मुक्त पथ की लंबाई माइक्रोमीटर के क्रम पर होती है और जहां शरीर बड़े परिमाण के आदेश होते हैं। इन मामलों में, विमान की लंबाई का पैमाना कुछ मीटर से लेकर कुछ दसियों मीटर तक होता है, जो कि औसत मुक्त पथ की लंबाई से बहुत बड़ा होता है। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए, सातत्य धारणा उचित है। बहुत कम घनत्व वाले प्रवाह के लिए सातत्य धारणा कम मान्य है, जैसे कि बहुत अधिक ऊंचाई पर वाहनों द्वारा सामना किया जाता है (उदाहरण के लिए 300,000) फुट/90 किमी) <ref name="andersonhist3">{{Cite book|last=Anderson|first=John David|title=A History of Aerodynamics and its Impact on Flying Machines|publisher=Cambridge University Press|year=1997|location=New York, NY|isbn=0-521-45435-2}}</ref> या [[:hi:निचली पृथ्वी कक्षा|पृथ्वी की निचली कक्षा]] में उपग्रह। उन मामलों में, [[:hi:सांख्यिकीय यांत्रिकी|सांख्यिकीय यांत्रिकी]] निरंतर वायुगतिकी की तुलना में समस्या को हल करने का एक अधिक सटीक तरीका है। [[:hi:नुडसन संख्या|Knudsen संख्या]] का उपयोग सांख्यिकीय यांत्रिकी और वायुगतिकी के निरंतर निर्माण के बीच चुनाव को निर्देशित करने के लिए किया जा सकता है।


==== निरंतरता धारणा ====
=== संरक्षण कानून ===
तरल पदार्थ और ठोस के विपरीत, गैसें असतत  [[ अणु ]] एस से बनी होती हैं जो गैस द्वारा भरे गए वॉल्यूम के केवल एक छोटे से अंश पर कब्जा करती हैं। आणविक स्तर पर, प्रवाह क्षेत्र अपने और ठोस सतहों के साथ गैस अणुओं के कई व्यक्ति के टकराव से बने होते हैं। हालांकि, अधिकांश एरोडायनामिक्स अनुप्रयोगों में, गैसों की असतत आणविक प्रकृति को नजरअंदाज कर दिया जाता है, और प्रवाह क्षेत्र को [[ सातत्य यांत्रिकी | निरंतरता ]] के रूप में व्यवहार करने के लिए माना जाता है। यह धारणा द्रव गुणों जैसे घनत्व और प्रवाह वेग को प्रवाह के भीतर हर जगह परिभाषित करने की अनुमति देती है।
[[:hi:सातत्यक यांत्रिकी|द्रव सातत्य]] की धारणा [[:hi:तरल गतिकी|द्रव गतिकी संरक्षण कानूनों]] का उपयोग करके वायुगतिकी में समस्याओं को हल करने की अनुमति देती है। तीन संरक्षण सिद्धांतों का उपयोग किया जाता है:
;; [[:hi:द्रव्य की अविनाशिता का नियम|संरक्षण का मास]]
;: द्रव्यमान के संरक्षण के लिए आवश्यक है कि द्रव्यमान प्रवाह के भीतर न तो निर्मित हो और न ही नष्ट हो; इस सिद्धांत के गणितीय सूत्रीकरण को [[:hi:सातत्य समीकरण|द्रव्यमान निरंतरता समीकरण]] के रूप में जाना जाता है।
;; [[:hi:संवेग (भौतिकी)|गति का संरक्षण]]
;: इस सिद्धांत के गणितीय सूत्रीकरण को [[:hi:न्यूटन के गति नियम|न्यूटन के द्वितीय नियम का]] अनुप्रयोग माना जा सकता है। एक प्रवाह के भीतर गति केवल बाहरी बलों द्वारा बदली जाती है, जिसमें दोनों [[:hi:सतह बल|सतह बल]] शामिल हो सकते हैं, जैसे चिपचिपा ( [[:hi:घर्षण|घर्षण]] ) बल, और [[:hi:शारीरिक बल|शरीर बल]], जैसे [[:hi:गुरुत्वाकर्षण|वजन]] । संवेग संरक्षण सिद्धांत को या तो एक [[:hi:सदिश बीजगणित|सदिश]] समीकरण के रूप में व्यक्त किया जा सकता है या तीन [[:hi:अदिश (गणित)|अदिश]] समीकरणों (x, y, z घटकों) के एक सेट में विभाजित किया जा सकता है।
;; [[:hi:ऊर्जा संरक्षण का नियम|ऊर्जा संरक्षण]]
;: ऊर्जा संरक्षण समीकरण में कहा गया है कि ऊर्जा प्रवाह के भीतर न तो बनाई जाती है और न ही नष्ट होती है, और प्रवाह में किसी मात्रा में ऊर्जा का कोई जोड़ या घटाव [[:hi:ऊष्मा अन्तरण|गर्मी हस्तांतरण]], या ब्याज के क्षेत्र में और बाहर [[:hi:कार्य (भौतिकी)|काम]] के कारण होता है।


[[ निरंतरता धारणा ]] की वैधता गैस के घनत्व और प्रश्न में आवेदन पर निर्भर है। निरंतरता मान्य होने के लिए,  [[ का मतलब है कि मुक्त पथ ]] लंबाई प्रश्न में आवेदन की लंबाई पैमाने से बहुत कम होनी चाहिए। उदाहरण के लिए, कई वायुगतिकी अनुप्रयोग वायुमंडलीय परिस्थितियों में उड़ान भरने वाले विमान से निपटते हैं, जहां माध्य मुक्त पथ की लंबाई माइक्रोमीटर के क्रम पर होती है और जहां शरीर परिमाण के आदेशों को बड़ा करता है। इन मामलों में, विमान की लंबाई का पैमाना कुछ मीटर से लेकर कुछ दसियों मीटर तक होता है, जो औसत मुक्त पथ की लंबाई से बहुत बड़ा है। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए, निरंतरता धारणा उचित है। निरंतरता धारणा बेहद कम घनत्व प्रवाह के लिए कम मान्य है, जैसे कि बहुत अधिक ऊंचाई पर वाहनों द्वारा सामना किए जाने वाले (जैसे 300,000 & nbsp; ft/90 & nbsp; km;<ref name = "andersonhist">{{cite book|last = Anderson|first = John David | title = A History of Aerodynamics and its Impact on Flying Machines| publisher = Cambridge University Press |year = 1997| location=New York, NY | isbn=0-521-45435-2}}</ref> या  [[ लो अर्थ ऑर्बिट ]] में उपग्रह।उन मामलों में,  [[ सांख्यिकीय यांत्रिकी ]] समस्या को हल करने का एक अधिक सटीक तरीका है, जो निरंतर वायुगतिकी है। [[ नुड्सन नंबर ]] का उपयोग सांख्यिकीय यांत्रिकी और वायुगतिकी के निरंतर सूत्रीकरण के बीच विकल्प का मार्गदर्शन करने के लिए किया जा सकता है।
साथ में, इन समीकरणों को [[:hi:नेवियर-स्टोक्स समीकरण|नेवियर-स्टोक्स समीकरण]] के रूप में जाना जाता है, हालांकि कुछ लेखक इस शब्द को केवल गति समीकरण (ओं) को शामिल करने के लिए परिभाषित करते हैं। नेवियर-स्टोक्स समीकरणों का कोई ज्ञात विश्लेषणात्मक समाधान नहीं है और [[:hi:अभिकलनात्मक तरल यांत्रिकी|कम्प्यूटेशनल तकनीकों]] का उपयोग करके आधुनिक वायुगतिकी में हल किया जाता है। चूंकि उच्च गति वाले कंप्यूटरों का उपयोग करने वाली कम्प्यूटेशनल विधियां ऐतिहासिक रूप से उपलब्ध नहीं थीं और इन जटिल समीकरणों को हल करने की उच्च कम्प्यूटेशनल लागत अब उपलब्ध हैं, नेवियर-स्टोक्स समीकरणों के सरलीकरण को नियोजित किया गया है और जारी रखा गया है। [[:hi:यूलर समीकरण (द्रव गतिकी)|यूलर समीकरण]] समान संरक्षण समीकरणों का एक समूह है जो चिपचिपाहट की उपेक्षा करता है और उन मामलों में उपयोग किया जा सकता है जहां चिपचिपाहट का प्रभाव छोटा होने की उम्मीद है। आगे के सरलीकरण [[:hi:लाप्लास का समीकरण|लाप्लास के समीकरण]] और [[:hi:संभावित प्रवाह|संभावित प्रवाह]] सिद्धांत की ओर ले जाते हैं। इसके अतिरिक्त, [[:hi:बर्नूली का प्रमेय|बर्नौली का समीकरण]] गति और ऊर्जा संरक्षण समीकरण दोनों के लिए एक आयाम में एक समाधान है।
 
=== संरक्षण कानून ====
[[ कॉन्टिनम मैकेनिक्स |  फ्लुइड कॉन्टिनम ]] की धारणा वायुगतिकी में समस्याओं को [[ द्रव डायनेमिक्स#संरक्षण कानूनों का उपयोग करके हल करने की अनुमति देती है |  द्रव डायनेमिक्स संरक्षण कानून ]]। तीन संरक्षण सिद्धांतों का उपयोग किया जाता है:
;  [[ द्रव्यमान का संरक्षण ]]: द्रव्यमान के संरक्षण के लिए आवश्यक है कि द्रव्यमान को न तो बनाया जाए और न ही एक प्रवाह के भीतर नष्ट किया जाए; इस सिद्धांत के गणितीय सूत्रीकरण को  [[ निरंतरता समीकरण#द्रव गतिकी |  द्रव्यमान निरंतरता समीकरण ]] के रूप में जाना जाता है।
;  [[ मोमेंटम ]] का संरक्षण: इस सिद्धांत के गणितीय सूत्रीकरण को  [[ न्यूटन के दूसरे कानून ]] का आवेदन माना जा सकता है। एक प्रवाह के भीतर गति केवल बाहरी बलों द्वारा बदल दी जाती है, जिसमें  [[ सतह बल ]] एस, जैसे चिपचिपा ( [[ घर्षण ]] अल) बल, और  [[ बॉडी फोर्स ]] एस, जैसे  [[ गुरुत्व |  वजन ]] दोनों शामिल हो सकते हैं। गति संरक्षण सिद्धांत को  [[ वेक्टर स्पेस |  वेक्टर ]] समीकरण के रूप में व्यक्त किया जा सकता है या तीन  [[ स्केलर (गणित) | स्केलर ]] समीकरण (x, y, z घटक) के एक सेट में अलग किया जा सकता है।
;  [[ ऊर्जा का संरक्षण ]]: ऊर्जा संरक्षण समीकरण में कहा गया है कि ऊर्जा न तो एक प्रवाह के भीतर बनाई गई है और न ही नष्ट हो जाती है, और यह कि प्रवाह में एक मात्रा में ऊर्जा के किसी भी जोड़ या घटाव से  [[ गर्मी हस्तांतरण ]], या  [[ कार्य (भौतिकी (भौतिकी) के कारण होता है ) |  कार्य ]] ब्याज के क्षेत्र में और बाहर काम करते हैं।
 
साथ में, इन समीकरणों को  [[ नवियर-स्टोक्स समीकरण ]] के रूप में जाना जाता है, हालांकि कुछ लेखक केवल गति समीकरण (ओं) को शामिल करने के लिए शब्द को परिभाषित करते हैं। नवियर-स्टोक्स समीकरणों में कोई ज्ञात विश्लेषणात्मक समाधान नहीं है और [[ कम्प्यूटेशनल द्रव डायनेमिक्स | कम्प्यूटेशनल तकनीक ]] का उपयोग करके आधुनिक वायुगतिकी में हल किया जाता है। क्योंकि उच्च गति कंप्यूटरों का उपयोग करने वाले कम्प्यूटेशनल तरीके ऐतिहासिक रूप से उपलब्ध नहीं थे और इन जटिल समीकरणों को हल करने की उच्च कम्प्यूटेशनल लागत अब उपलब्ध हैं, नवियर-स्टोक्स समीकरणों के सरलीकरण को नियोजित किया गया है और नियोजित किया गया है। [[ यूलर समीकरण (द्रव की गतिशीलता) | यूलर समीकरण ]] समान संरक्षण समीकरणों का एक सेट हैं जो चिपचिपाहट की उपेक्षा करते हैं और उन मामलों में उपयोग किए जा सकते हैं जहां चिपचिपाहट का प्रभाव छोटा होने की उम्मीद है। आगे सरलीकरण [[ लाप्लास के समीकरण ]] और [[ संभावित प्रवाह ]] सिद्धांत को जन्म देता है। इसके अतिरिक्त, [[ बर्नौली का सिद्धांत | बर्नौली का समीकरण ]] गति और ऊर्जा संरक्षण समीकरणों दोनों के लिए एक आयाम में एक समाधान है।
 
[[ आदर्श गैस कानून ]] या राज्य के एक अन्य  [[ समीकरण ]] का उपयोग अक्सर इन समीकरणों के साथ संयोजन में किया जाता है एक निर्धारित प्रणाली बनाने के लिए जो अज्ञात चर के लिए समाधान की अनुमति देता है<ref>एरोडायनामिक्स को समझना: वास्तविक भौतिकी से बहस करना डौग मैकलीन जॉन विली एंड संस, 2012 अध्याय 3.2 एनएस समीकरणों को शामिल करने वाले मुख्य संबंध द्रव्यमान, गति और ऊर्जा के लिए बुनियादी संरक्षण कानून हैं।एक पूर्ण समीकरण सेट होने के लिए हमें तापमान, दबाव, और घनत्व से संबंधित राज्य के समीकरण की भी आवश्यकता है ... https://play.google.com/books/reader?.0.0.0.15</ref>


[[:hi:आदर्श गैस समीकरण|आदर्श गैस कानून]] या [[:hi:अवस्था समीकरण|राज्य का ऐसा अन्य समीकरण]] अक्सर इन समीकरणों के संयोजन के साथ एक निर्धारित प्रणाली बनाने के लिए उपयोग किया जाता है जो अज्ञात चर के समाधान की अनुमति देता है। <ref>"Understanding Aerodynamics: Arguing from the Real Physics" Doug McLean John Wiley & Sons, 2012 Chapter 3.2 "The main relationships comprising the NS equations are the basic conservation laws for mass, momentum, and energy. To have a complete equation set we also need an equation of state relating temperature, pressure, and density..." https://play.google.com/books/reader?id=_DJuEgpmdr8C&printsec=frontcover&pg=GBS.PA191.w.0.0.0.151</ref>
== वायुगतिकी की शाखाएँ ==
== वायुगतिकी की शाखाएँ ==
[[File:3840x1080_F16_OpenFOAM.jpg|thumb|कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग ]]
[[File:3840x1080_F16_OpenFOAM.jpg|thumb|कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग]]
वायुगतिकीय समस्याओं को प्रवाह के वातावरण या प्रवाह के गुणों द्वारा वर्गीकृत किया जाता है, जिसमें [[ प्रवाह गति ]], [[ संपीड़ितता ]], और [[ चिपचिपापन ]] शामिल हैं। '' बाहरी '' एरोडायनामिक्स विभिन्न आकृतियों की ठोस वस्तुओं के आसपास प्रवाह का अध्ययन है। [[ लिफ्ट (फोर्स) | लिफ्ट ]] और [[ ड्रैग (भौतिकी) | ड्रैग ]] को  [[ हवाई जहाज ]] या  [[ शॉक वेव ]] एस का मूल्यांकन करते हुए, जो  [[ रॉकेट ]] की नाक के सामने बनता है, जो बाहरी एरोडायनामिक्स के उदाहरण हैं। '' आंतरिक '' एरोडायनामिक्स ठोस वस्तुओं में मार्ग के माध्यम से प्रवाह का अध्ययन है। उदाहरण के लिए, आंतरिक एरोडायनामिक्स  [[ जेट इंजन ]] के माध्यम से या [[ एयर कंडीशनिंग ]] पाइप के माध्यम से एयरफ्लो के अध्ययन को शामिल करता है।
वायुगतिकीय समस्याओं को प्रवाह वातावरण या प्रवाह के गुणों द्वारा वर्गीकृत किया जाता है, जिसमें [[:hi:प्रवाह गति|प्रवाह गति]], [[:hi:दबाव|संपीड्यता]] और [[:hi:श्यानता|चिपचिपाहट]] शामिल है। ''बाहरी'' वायुगतिकी विभिन्न आकृतियों की ठोस वस्तुओं के चारों ओर प्रवाह का अध्ययन है। एक [[:hi:हवाई जहाज|हवाई जहाज]] पर [[:hi:भार उठाएं)|लिफ्ट]] और [[:hi:कर्षण (भौतिकी)|ड्रैग]] का मूल्यांकन या [[:hi:रॉकेट|रॉकेट]] की नाक के सामने बनने वाली [[:hi:प्रघाती तरंग|शॉक वेव्स]] बाहरी वायुगतिकी के उदाहरण हैं। ''आंतरिक'' वायुगतिकी ठोस वस्तुओं में मार्ग के माध्यम से प्रवाह का अध्ययन है। उदाहरण के लिए, आंतरिक वायुगतिकी में [[:hi:जेट इंजन|जेट इंजन]] या [[:hi:वातानुकूलन|एयर कंडीशनिंग]] पाइप के माध्यम से वायु प्रवाह का अध्ययन शामिल है।
 
एरोडायनामिक समस्याओं को भी वर्गीकृत किया जा सकता है कि क्या  [[ प्रवाह गति ]] नीचे है, ध्वनि ]] की  [[ गति के पास या ऊपर है। एक समस्या को सबसोनिक कहा जाता है यदि समस्या में सभी गति ध्वनि की गति से कम होती है,  [[ ट्रांसोनिक ]] यदि ध्वनि की गति के नीचे और ऊपर दोनों गति मौजूद होती है (सामान्य रूप से जब विशेषता गति लगभग ध्वनि की गति होती है),  [[ सुपरसोनिक ]] जब विशेषता प्रवाह की गति ध्वनि की गति से अधिक होती है, और  [[ हाइपरसोनिक ]] जब प्रवाह की गति ध्वनि की गति से बहुत अधिक होती है। एरोडायनामिकिस्ट हाइपरसोनिक प्रवाह की सटीक परिभाषा पर असहमत हैं; एक मोटी परिभाषा  [[ मच संख्या ]] एस के साथ 5 से ऊपर के साथ प्रवाहित होती है।<ref name = "andersonhist"/>
 
प्रवाह पर  [[ चिपचिपापन ]] का प्रभाव एक तीसरे वर्गीकरण को निर्धारित करता है।कुछ समस्याएं केवल बहुत छोटे चिपचिपा प्रभावों का सामना कर सकती हैं, इस मामले में चिपचिपाहट को नगण्य माना जा सकता है।इन समस्याओं के अनुमानों को  [[ Inviscid प्रवाह ]] s कहा जाता है।प्रवाह जिसके लिए चिपचिपाहट की उपेक्षा की जा सकती है, को चिपचिपा प्रवाह कहा जाता है।


=== अयोग्य वायुगतिकी ===
वायुगतिकीय समस्याओं को इस आधार पर भी वर्गीकृत किया जा सकता है कि [[:hi:प्रवाह गति|प्रवाह]] की [[:hi:ध्वनि का वेग|गति ध्वनि की गति]] से कम, निकट या अधिक है। एक समस्या को सबसोनिक कहा जाता है यदि समस्या में सभी गति ध्वनि की गति से कम है, [[:hi:ट्रांसोनिक|ट्रांसोनिक]] यदि ध्वनि की गति से नीचे और ऊपर दोनों गति मौजूद हैं (आमतौर पर जब विशेषता गति लगभग ध्वनि की गति होती है), [[:hi:पराध्वनिक गति|सुपरसोनिक]] जब विशेषता प्रवाह की गति ध्वनि की गति से अधिक होती है, और [[:hi:हाइपरसॉनिक|हाइपरसोनिक]] जब प्रवाह की गति ध्वनि की गति से बहुत अधिक होती है। वायुगतिकीविद हाइपरसोनिक प्रवाह की सटीक परिभाषा पर असहमत हैं; एक खुरदरी परिभाषा 5 से ऊपर [[:hi:मैक संख्या|मच संख्या]] वाले प्रवाह को हाइपरसोनिक मानती है। <ref name="andersonhist4">{{Cite book|last=Anderson|first=John David|title=A History of Aerodynamics and its Impact on Flying Machines|publisher=Cambridge University Press|year=1997|location=New York, NY|isbn=0-521-45435-2}}</ref>
{{further information|incompressible flow}}
एक असंगत प्रवाह एक प्रवाह है जिसमें घनत्व समय और स्थान दोनों में स्थिर होता है। यद्यपि सभी वास्तविक तरल पदार्थ संपीड़ित होते हैं, एक प्रवाह को अक्सर असंगत के रूप में अनुमानित किया जाता है यदि घनत्व परिवर्तन का प्रभाव गणना किए गए परिणामों में केवल छोटे परिवर्तन का कारण बनता है। यह सच होने की संभावना है जब प्रवाह की गति ध्वनि की गति से काफी कम होती है। संपीड़ितता के प्रभाव ध्वनि की गति के करीब या उससे ऊपर की गति से अधिक महत्वपूर्ण हैं।  [[ मच नंबर ]] का उपयोग यह मूल्यांकन करने के लिए किया जाता है कि क्या अयोग्यता को ग्रहण किया जा सकता है, अन्यथा संपीड़ितता के प्रभावों को शामिल किया जाना चाहिए।


==== सबसोनिक प्रवाह =====
प्रवाह पर [[:hi:श्यानता|चिपचिपाहट]] का प्रभाव तीसरे वर्गीकरण को निर्धारित करता है। कुछ समस्याएं केवल बहुत छोटे चिपचिपा प्रभाव का सामना कर सकती हैं, ऐसे में चिपचिपाहट को नगण्य माना जा सकता है। इन समस्याओं के सन्निकटन को [[:hi:अदृश्य प्रवाह|अदृश्य प्रवाह]] कहा जाता है। ऐसे प्रवाह जिनके लिए श्यानता की उपेक्षा नहीं की जा सकती, श्यानता प्रवाह कहलाते हैं।
सबसोनिक (या कम-गति) वायुगतिकी प्रवाह में द्रव गति का वर्णन करता है जो प्रवाह में हर जगह ध्वनि की गति से बहुत कम हैं। सबसोनिक प्रवाह की कई शाखाएँ हैं, लेकिन एक विशेष मामला तब उत्पन्न होता है जब प्रवाह  [[ Inviscid ]],  [[ संकुचितता |  अयोग्य ]] और  [[ irrotational ]] है। इस मामले को [[ संभावित प्रवाह ]] कहा जाता है और  [[ विभेदक समीकरण ]] की अनुमति देता है जो प्रवाह का वर्णन  [[ द्रव डायनेमिक्स ]] के समीकरणों का एक सरलीकृत संस्करण होने के लिए करता है, इस प्रकार एरोडायनामिक को उपलब्ध कराता है।<ref name=": ०{{cite book|last=Katz|first=Joseph|title=Low-speed aerodynamics: From wing theory to panel methods|series=McGraw-Hill series in aeronautical and aerospace engineering|year=1991|publisher=McGraw-Hill
|location=New York|isbn=0-07-050446-6|oclc=21593499}}</ref>


एक सबसोनिक समस्या को हल करने में, वायुगतिकीय द्वारा किए जाने वाले एक निर्णय यह है कि क्या संपीड़ितता के प्रभावों को शामिल करना है।संपीड़ितता प्रवाह में [[ घनत्व ]] के परिवर्तन की मात्रा का विवरण है।जब समाधान पर संपीड़ितता के प्रभाव छोटे होते हैं, तो यह धारणा कि घनत्व स्थिर है।समस्या तब एक असंगत कम गति वाले वायुगतिकी समस्या है।जब घनत्व को अलग -अलग होने की अनुमति दी जाती है, तो प्रवाह को संपीड़ित कहा जाता है।हवा में, आमतौर पर संपीड़ितता प्रभाव को नजरअंदाज कर दिया जाता है जब प्रवाह में  [[ मच संख्या ]] 0.3 (लगभग 335 फीट (102 & nbsp; m) प्रति सेकंड या 228 मील (366 & nbsp; किमी) प्रति घंटे 60 & nbsp; ° F (16 & nbsp;° C))।मच 0.3 के ऊपर, समस्या प्रवाह को संपीड़ित वायुगतिकी का उपयोग करके वर्णित किया जाना चाहिए।
=== असंपीड्य (Incompressible) वायुगतिकी ===
{{further|असंपीड्य प्रवाह (incompressible flow)}}
एक असंपीड्य प्रवाह एक प्रवाह है जिसमें घनत्व समय और स्थान दोनों में स्थिर रहता है। हालांकि सभी वास्तविक तरल पदार्थ संपीड़ित होते हैं, एक प्रवाह को अक्सर असंपीड्य के रूप में अनुमानित किया जाता है यदि घनत्व परिवर्तन के प्रभाव परिकलित परिणामों में केवल छोटे परिवर्तन होते हैं। यह सच होने की अधिक संभावना है जब प्रवाह की गति ध्वनि की गति से काफी कम होती है। संपीड्यता के प्रभाव ध्वनि की गति के करीब या उससे अधिक गति पर अधिक महत्वपूर्ण होते हैं। [[:hi:मैक संख्या|मच संख्या]] का उपयोग यह मूल्यांकन करने के लिए किया जाता है कि क्या असंपीड़नीयता को ग्रहण किया जा सकता है, अन्यथा संपीड़ितता के प्रभावों को शामिल किया जाना चाहिए।


==== सबसोनिक प्रवाह =====
==== सबसोनिक प्रवाह ====
सबसोनिक (या कम-गति) वायुगतिकी प्रवाह में द्रव गति का वर्णन करता है जो प्रवाह में हर जगह ध्वनि की गति से बहुत कम हैं।सबसोनिक प्रवाह की कई शाखाएँ हैं, लेकिन एक विशेष मामला तब उत्पन्न होता है जब प्रवाह [[ Inviscid ]],  [[ संकुचितता | अयोग्य ]] और  [[ irrotational ]] है।इस मामले को [[ संभावित प्रवाह ]] कहा जाता है और [[ विभेदक समीकरण ]] की अनुमति देता है जो प्रवाह का वर्णन [[ द्रव डायनेमिक्स ]] के समीकरणों का एक सरलीकृत संस्करण होने के लिए करता है, इस प्रकार एरोडायनामिक को उपलब्ध कराता है।<ref name=": ०{{cite book|last=Katz|first=Joseph|title=Low-speed aerodynamics: From wing theory to panel methods|series=McGraw-Hill series in aeronautical and aerospace engineering|year=1991|publisher=McGraw-Hill
सबसोनिक (या कम गति) वायुगतिकी प्रवाह में द्रव गति का वर्णन करती है जो प्रवाह में हर जगह ध्वनि की गति से बहुत कम होती है। सबसोनिक प्रवाह की कई शाखाएँ होती हैं लेकिन एक विशेष मामला तब उत्पन्न होता है जब प्रवाह अस्पष्ट, [[:hi:दबाव|असंपीड्य]] और [[:hi:श्यानता|इरोटेशनल]] होता [[:hi:इरोटेशनल|है]] । इस मामले को [[:hi:संभावित प्रवाह|संभावित प्रवाह]] कहा जाता है और [[:hi:अवकल समीकरण|अंतर समीकरणों]] की अनुमति देता है जो प्रवाह का वर्णन [[:hi:तरल गतिकी|द्रव गतिकी]] के समीकरणों का एक सरलीकृत संस्करण होने के लिए करते हैं, इस प्रकार वायुगतिकीय को त्वरित और आसान समाधानों की एक श्रृंखला उपलब्ध कराते हैं। <ref name=":02">{{Cite book|last=Katz|first=Joseph|title=Low-speed aerodynamics: From wing theory to panel methods|series=McGraw-Hill series in aeronautical and aerospace engineering|year=1991|publisher=McGraw-Hill|location=New York|isbn=0-07-050446-6|oclc=21593499}}</ref>
|location=New York|isbn=0-07-050446-6|oclc=21593499}}</ref>


एक सबसोनिक समस्या को हल करने में, वायुगतिकीय द्वारा किए जाने वाले एक निर्णय यह है कि क्या संपीड़ितता के प्रभावों को शामिल करना है।संपीड़ितता प्रवाह में [[ घनत्व ]] के परिवर्तन की मात्रा का विवरण है।जब समाधान पर संपीड़ितता के प्रभाव छोटे होते हैं, तो यह धारणा कि घनत्व स्थिर है।समस्या तब एक असंगत कम गति वाले वायुगतिकी समस्या है।जब घनत्व को अलग -अलग होने की अनुमति दी जाती है, तो प्रवाह को संपीड़ित कहा जाता है।हवा में, आमतौर पर संपीड़ितता प्रभाव को नजरअंदाज कर दिया जाता है जब प्रवाह में [[ मच संख्या ]] 0.3 (लगभग 335 फीट (102 & nbsp; m) प्रति सेकंड या 228 मील (366 & nbsp; किमी) प्रति घंटे 60 & nbsp; ° F (16 & nbsp;° C))।मच 0.3 के ऊपर, समस्या प्रवाह को संपीड़ित वायुगतिकी का उपयोग करके वर्णित किया जाना चाहिए।
एक सबसोनिक समस्या को हल करने में, वायुगतिकीविद् द्वारा किया जाने वाला एक निर्णय यह है कि क्या संपीड्यता के प्रभावों को शामिल किया जाए। संपीड्यता प्रवाह में [[:hi:घनत्व|घनत्व]] के परिवर्तन की मात्रा का विवरण है। जब विलयन पर संपीड्यता का प्रभाव छोटा होता है, तो यह धारणा बनाई जा सकती है कि घनत्व स्थिर है। समस्या तब एक असम्पीडित कम गति वाली वायुगतिकी समस्या है। जब घनत्व को अलग-अलग होने दिया जाता है, तो प्रवाह को संपीड़ित कहा जाता है। हवा में, जब प्रवाह में [[:hi:मैक संख्या|मच संख्या]] 0.3 (लगभग 335 फीट (102)&nbsp;मी) प्रति सेकंड या 228 मील (366 .)&nbsp;किमी) प्रति घंटा 60 . पर&nbsp;डिग्री फ़ारेनहाइट (16&nbsp;डिग्री सेल्सियस))। मच 0.3 से ऊपर, संपीड़ित वायुगतिकी का उपयोग करके समस्या प्रवाह का वर्णन किया जाना चाहिए।


=== संपीड़ित वायुगतिकी ===
=== संपीड़ित वायुगतिकी ===
{{main article|Compressible flow}}
{{main article|संपीड़ित प्रवाह (Compressible flow)}}
एरोडायनामिक्स के सिद्धांत के अनुसार, एक प्रवाह को संपीड़ित माना जाता है यदि [[ घनत्व ]] एक [[ स्ट्रीमलाइन, स्ट्रीकलाइन और पाथलाइन |  स्ट्रीमलाइन ]] के साथ बदलता है।इसका मतलब यह है कि - असंगत प्रवाह के विपरीत - घनत्व में परिवर्तन पर विचार किया जाता है।सामान्य तौर पर, यह वह मामला है जहां भाग में  [[ मच संख्या ]] या सभी प्रवाह 0.3 से अधिक है।मच 0.3 मान बल्कि मनमाना है, लेकिन इसका उपयोग किया जाता है क्योंकि गैस के नीचे एक मच संख्या के साथ गैस बहती है, उस मान से 5%से कम घनत्व में परिवर्तन प्रदर्शित होता है।इसके अलावा, यह अधिकतम 5% घनत्व परिवर्तन [[ ठहराव बिंदु ]] पर होता है (ऑब्जेक्ट पर बिंदु जहां प्रवाह की गति शून्य है), जबकि बाकी वस्तु के आसपास घनत्व में परिवर्तन काफी कम होगा।ट्रांसोनिक, सुपरसोनिक और हाइपरसोनिक प्रवाह सभी संपीड़ित प्रवाह हैं।
वायुगतिकी के सिद्धांत के अनुसार, एक [[:hi:स्ट्रीमलाइन, स्ट्रीकलाइन और पाथलाइन|प्रवाह]] को संकुचित माना जाता है यदि [[:hi:घनत्व|घनत्व]] एक धारा के साथ बदलता है। इसका मतलब है कि - असंपीड़ित प्रवाह के विपरीत - घनत्व में परिवर्तन पर विचार किया जाता है। सामान्य तौर पर, यह वह मामला है जहां [[:hi:मैक संख्या|मच संख्या]] भाग में या सभी प्रवाह 0.3 से अधिक है। मच 0.3 मान मनमाना है, लेकिन इसका उपयोग इसलिए किया जाता है क्योंकि उस मान से नीचे मच संख्या के साथ गैस प्रवाहित होती है जो 5% से कम के घनत्व में परिवर्तन प्रदर्शित करती है। इसके अलावा, अधिकतम 5% घनत्व परिवर्तन [[:hi:ठहराव बिंदु|ठहराव बिंदु]] पर होता है (वस्तु पर वह बिंदु जहां प्रवाह की गति शून्य होती है), जबकि शेष वस्तु के आसपास घनत्व में परिवर्तन काफी कम होगा। ट्रांसोनिक, सुपरसोनिक और हाइपरसोनिक प्रवाह सभी संपीड़ित प्रवाह हैं।
 
==== ट्रांसोनिक प्रवाह =====
{{main article|Transonic}}
ट्रांसोनिक शब्द ध्वनि ]] की स्थानीय  [[ गति के नीचे और ऊपर प्रवाह वेगों की एक सीमा को संदर्भित करता है (आमतौर पर  [[ मच संख्या |  मच ]] 0.8–1.2 के रूप में लिया जाता है)।इसे  [[ क्रिटिकल मच |  क्रिटिकल मच नंबर ]] के बीच गति की सीमा के रूप में परिभाषित किया गया है, जब एक विमान पर एयरफ्लो के कुछ हिस्से  [[ सुपरसोनिक ]] हो जाते हैं, और एक उच्च गति, आमतौर पर  [[ मच संख्या |  मच 1.2 ]] के पास, जब सभीएयरफ्लो सुपरसोनिक है।इन गति के बीच, कुछ एयरफ्लो सुपरसोनिक हैं, जबकि कुछ एयरफ्लो सुपरसोनिक नहीं हैं।
 
{{anchor|Supersonic aerodynamics}}<!-लिंक के लिए लंगर जो सीधे अनुभाग की ओर जाता है->


==== सुपरसोनिक प्रवाह =====
==== ट्रांसोनिक प्रवाह ====
{{main article|Supersonic}}
{{main article|ट्रांसोनिक (Transonic)}}
सुपरसोनिक वायुगतिकीय समस्याएं वे हैं जो ध्वनि की गति से अधिक प्रवाह गति को शामिल करते हैं। क्रूज के दौरान [[ कॉनकॉर्ड ]] पर लिफ्ट की गणना करना एक सुपरसोनिक वायुगतिकीय समस्या का एक उदाहरण हो सकता है।
ट्रांसोनिक शब्द [[:hi:ध्वनि का वेग|ध्वनि की स्थानीय गति के]] ठीक नीचे और ऊपर प्रवाह वेग की एक सीमा को संदर्भित करता है (आमतौर पर [[:hi:मैक संख्या|मच]] 0.8-1.2 के रूप में लिया जाता है)। इसे [[:hi:क्रिटिकल मच|महत्वपूर्ण मच संख्या]] के बीच गति की सीमा के रूप में परिभाषित किया जाता है, जब एक विमान पर एयरफ्लो के कुछ हिस्से [[:hi:पराध्वनिक गति|सुपरसोनिक]] हो जाते हैं, और एक उच्च गति, आमतौर पर [[:hi:मैक संख्या|मच 1.2]] के पास, जब सभी एयरफ्लो सुपरसोनिक होते हैं। इन गतियों के बीच, कुछ वायु प्रवाह सुपरसोनिक है, जबकि कुछ वायु प्रवाह सुपरसोनिक नहीं है।
==== सुपरसोनिक प्रवाह ====
{{main article|पराध्वनिक (Supersonic)}}
सुपरसोनिक वायुगतिकीय समस्याएं वे हैं जिनमें ध्वनि की गति से अधिक प्रवाह गति शामिल होती है। क्रूज के दौरान [[:hi:कॉनकॉर्ड|कॉनकॉर्ड]] पर लिफ्ट की गणना करना एक सुपरसोनिक वायुगतिकीय समस्या का एक उदाहरण हो सकता है।


सुपरसोनिक प्रवाह सबसोनिक प्रवाह से बहुत अलग व्यवहार करता है। तरल पदार्थ दबाव में अंतर पर प्रतिक्रिया करते हैं; दबाव में परिवर्तन होता है कि कैसे एक तरल पदार्थ को उसके वातावरण का जवाब देने के लिए कहा जाता है। इसलिए, चूंकि [[ ध्वनि ]] है, वास्तव में, एक तरल पदार्थ के माध्यम से एक असीम दबाव अंतर है, उस द्रव में ध्वनि ]] की  [[ गति को सबसे तेज गति माना जा सकता है जो जानकारी प्रवाह में यात्रा कर सकती है। यह अंतर स्पष्ट रूप से किसी वस्तु को हड़ताली तरल पदार्थ के मामले में प्रकट करता है। उस वस्तु के सामने, द्रव [[ ठहराव दबाव ]] का निर्माण करता है क्योंकि ऑब्जेक्ट के साथ प्रभाव चलती द्रव को आराम करने के लिए लाता है। सबसोनिक गति से यात्रा करने वाले तरल पदार्थ में, यह दबाव गड़बड़ी ऊपर की ओर फैल सकती है, वस्तु के आगे प्रवाह पैटर्न को बदल सकती है और यह धारणा दे सकती है कि द्रव को पता है कि वस्तु अपने आंदोलन को समायोजित करके है और इसके चारों ओर बह रही है। एक सुपरसोनिक प्रवाह में, हालांकि, दबाव की गड़बड़ी अपस्ट्रीम का प्रचार नहीं कर सकती है। इस प्रकार, जब द्रव अंत में उस वस्तु तक पहुंच जाता है, तो यह उस पर हमला करता है और द्रव को इसके गुणों को बदलने के लिए मजबूर किया जाता है - [[ तापमान ]], [[ घनत्व ]], [[ दबाव ]], और [[ मच संख्या ]] - एक अत्यंत हिंसक और [[ प्रतिवर्ती प्रक्रिया ) | अपरिवर्तनीय ]] फैशन ने  [[ शॉक वेव ]] कहा। उच्च-प्रवाह वेग ( [[ रेनॉल्ड्स संख्या ]] देखें) तरल पदार्थ के संपीड़ितता प्रभावों के साथ सदमे तरंगों की उपस्थिति, सुपरसोनिक और सबसोनिक वायुगतिकी शासनों के बीच केंद्रीय अंतर है।
सुपरसोनिक प्रवाह सबसोनिक प्रवाह से बहुत अलग तरीके से व्यवहार करता है। तरल पदार्थ दबाव में अंतर पर प्रतिक्रिया करते हैं; दबाव परिवर्तन यह है कि कैसे एक तरल पदार्थ को उसके पर्यावरण पर प्रतिक्रिया करने के लिए "बताया" जाता है। इसलिए, चूंकि [[:hi:ध्वनि|ध्वनि]], वास्तव में, एक तरल पदार्थ के माध्यम से फैलने वाला एक असीम दबाव अंतर है, उस तरल पदार्थ में [[:hi:ध्वनि का वेग|ध्वनि की गति]] को सबसे तेज गति माना जा सकता है कि "सूचना" प्रवाह में यात्रा कर सकती है। यह अंतर सबसे स्पष्ट रूप से किसी वस्तु से तरल पदार्थ के टकराने की स्थिति में प्रकट होता है। उस वस्तु के सामने, द्रव एक [[:hi:ठहराव दबाव|ठहराव दबाव]] बनाता है क्योंकि वस्तु के साथ प्रभाव गतिमान द्रव को आराम करने के लिए लाता है। सबसोनिक गति से यात्रा करने वाले द्रव में, यह दबाव अशांति ऊपर की ओर फैल सकती है, वस्तु के आगे प्रवाह पैटर्न को बदल सकती है और यह धारणा दे सकती है कि द्रव "जानता है" वस्तु अपने आंदोलन को समायोजित करके प्रतीत होता है और इसके चारों ओर बह रहा है। सुपरसोनिक प्रवाह में, हालांकि, दबाव की गड़बड़ी ऊपर की ओर नहीं फैल सकती है। इस प्रकार, जब द्रव अंत में वस्तु तक पहुँचता है तो वह उस पर प्रहार करता है और द्रव को अपने गुणों - [[:hi:तापमान|तापमान]], [[:hi:घनत्व|घनत्व]], [[:hi:दाब|दबाव]] और [[:hi:मैक संख्या|मच संख्या]] को बदलने के लिए मजबूर किया जाता है - एक अत्यंत हिंसक और [[:hi:प्रतिवर्ती प्रक्रिया (ऊष्मप्रवैगिकी)|अपरिवर्तनीय]] फैशन में जिसे [[:hi:प्रघाती तरंग|शॉक वेव]] कहा जाता है। उच्च-प्रवाह वेग ( [[:hi:रेनाल्ड संख्या|रेनॉल्ड्स संख्या]] देखें) तरल पदार्थों के संपीड्यता प्रभावों के साथ सदमे तरंगों की उपस्थिति, सुपरसोनिक और सबसोनिक वायुगतिकी शासनों के बीच केंद्रीय अंतर है।


==== हाइपरसोनिक प्रवाह =====
==== हाइपरसोनिक प्रवाह ====
{{main article|Hypersonic}}
{{main article|ध्वनि से तेज (Hypersonic)}}
वायुगतिकी में, हाइपरसोनिक गति गति होती है जो अत्यधिक सुपरसोनिक होती हैं।1970 के दशक में, यह शब्द आम तौर पर मच 5 (ध्वनि की गति से 5 गुना) और उससे अधिक की गति को संदर्भित करने के लिए आया था।हाइपरसोनिक शासन सुपरसोनिक शासन का एक सबसेट है।हाइपरसोनिक प्रवाह को एक सदमे की लहर, चिपचिपा बातचीत और गैस के रासायनिक पृथक्करण के पीछे उच्च तापमान प्रवाह की विशेषता है।
वायुगतिकी में, हाइपरसोनिक गति अत्यधिक सुपरसोनिक गति होती है। 1970 के दशक में, यह शब्द आम तौर पर मच 5 (ध्वनि की गति का 5 गुना) और उससे अधिक की गति को संदर्भित करता था। हाइपरसोनिक शासन सुपरसोनिक शासन का एक सबसेट है। हाइपरसोनिक प्रवाह को शॉक वेव के पीछे उच्च तापमान प्रवाह, चिपचिपा संपर्क और गैस के रासायनिक पृथक्करण की विशेषता है।
 
==== ट्रांसोनिक प्रवाह =====
{{main article|Transonic}}
ट्रांसोनिक शब्द ध्वनि ]] की स्थानीय  [[ गति के नीचे और ऊपर प्रवाह वेगों की एक सीमा को संदर्भित करता है (आमतौर पर  [[ मच संख्या |  मच ]] 0.8–1.2 के रूप में लिया जाता है)।इसे  [[ क्रिटिकल मच |  क्रिटिकल मच नंबर ]] के बीच गति की सीमा के रूप में परिभाषित किया गया है, जब एक विमान पर एयरफ्लो के कुछ हिस्से  [[ सुपरसोनिक ]] हो जाते हैं, और एक उच्च गति, आमतौर पर  [[ मच संख्या |  मच 1.2 ]] के पास, जब सभीएयरफ्लो सुपरसोनिक है।इन गति के बीच, कुछ एयरफ्लो सुपरसोनिक हैं, जबकि कुछ एयरफ्लो सुपरसोनिक नहीं हैं।
 
{{anchor|Supersonic aerodynamics}}<!-लिंक के लिए लंगर जो सीधे अनुभाग की ओर जाता है->
 
==== सुपरसोनिक प्रवाह =====
{{main article|Supersonic}}
सुपरसोनिक वायुगतिकीय समस्याएं वे हैं जो ध्वनि की गति से अधिक प्रवाह गति को शामिल करते हैं। क्रूज के दौरान  [[ कॉनकॉर्ड ]] पर लिफ्ट की गणना करना एक सुपरसोनिक वायुगतिकीय समस्या का एक उदाहरण हो सकता है।
 
सुपरसोनिक प्रवाह सबसोनिक प्रवाह से बहुत अलग व्यवहार करता है। तरल पदार्थ दबाव में अंतर पर प्रतिक्रिया करते हैं; दबाव में परिवर्तन होता है कि कैसे एक तरल पदार्थ को उसके वातावरण का जवाब देने के लिए कहा जाता है। इसलिए, चूंकि  [[ ध्वनि ]] है, वास्तव में, एक तरल पदार्थ के माध्यम से एक असीम दबाव अंतर है, उस द्रव में ध्वनि ]] की  [[ गति को सबसे तेज गति माना जा सकता है जो जानकारी प्रवाह में यात्रा कर सकती है। यह अंतर स्पष्ट रूप से किसी वस्तु को हड़ताली तरल पदार्थ के मामले में प्रकट करता है। उस वस्तु के सामने, द्रव  [[ ठहराव दबाव ]] का निर्माण करता है क्योंकि ऑब्जेक्ट के साथ प्रभाव चलती द्रव को आराम करने के लिए लाता है। सबसोनिक गति से यात्रा करने वाले तरल पदार्थ में, यह दबाव गड़बड़ी ऊपर की ओर फैल सकती है, वस्तु के आगे प्रवाह पैटर्न को बदल सकती है और यह धारणा दे सकती है कि द्रव को पता है कि वस्तु अपने आंदोलन को समायोजित करके है और इसके चारों ओर बह रही है। एक सुपरसोनिक प्रवाह में, हालांकि, दबाव की गड़बड़ी अपस्ट्रीम का प्रचार नहीं कर सकती है। इस प्रकार, जब द्रव अंत में उस वस्तु तक पहुंच जाता है, तो यह उस पर हमला करता है और द्रव को इसके गुणों को बदलने के लिए मजबूर किया जाता है -  [[ तापमान ]],  [[ घनत्व ]],  [[ दबाव ]], और  [[ मच संख्या ]] - एक अत्यंत हिंसक और  [[ प्रतिवर्ती प्रक्रिया ) |  अपरिवर्तनीय ]] फैशन ने  [[ शॉक वेव ]] कहा। उच्च-प्रवाह वेग ( [[ रेनॉल्ड्स संख्या ]] देखें) तरल पदार्थ के संपीड़ितता प्रभावों के साथ सदमे तरंगों की उपस्थिति, सुपरसोनिक और सबसोनिक वायुगतिकी शासनों के बीच केंद्रीय अंतर है।
 
==== हाइपरसोनिक प्रवाह =====
{{main article|Hypersonic}}
वायुगतिकी में, हाइपरसोनिक गति गति होती है जो अत्यधिक सुपरसोनिक होती हैं।1970 के दशक में, यह शब्द आम तौर पर मच 5 (ध्वनि की गति से 5 गुना) और उससे अधिक की गति को संदर्भित करने के लिए आया था।हाइपरसोनिक शासन सुपरसोनिक शासन का एक सबसेट है।हाइपरसोनिक प्रवाह को एक सदमे की लहर, चिपचिपा बातचीत और गैस के रासायनिक पृथक्करण के पीछे उच्च तापमान प्रवाह की विशेषता है।


== संबंधित शब्दावली ==
== संबंधित शब्दावली ==
[[File:Types of flow analysis in fluid mechanics.svg|thumb|एक एयरफॉइल के आसपास विभिन्न प्रकार के प्रवाह विश्लेषण:  
[[File:Types of flow analysis in fluid mechanics.svg|thumb|एक एयरफॉइल के आसपास विभिन्न प्रकार के प्रवाह विश्लेषण:  
  {{legend|#f3f3fd|[[Potential flow]] theory}}
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{{legend|#ff9665|Boundary layer flow theory}}
  {{legend|#3b3bde|[[Turbulence|Turbulent wake]] analysis}}]]
{{legend|#3b3bde|Turbulent wake analysis}}]]
 
असम्पीडित और संकुचित प्रवाह व्यवस्थाएं कई संबद्ध घटनाएं उत्पन्न करती हैं, जैसे कि सीमा परतें और प्रक्षुब्ध प्रवाह (टर्बुलेन्स ) है।
असंगत और संपीड़ित प्रवाह शासन कई संबद्ध घटनाओं का उत्पादन करते हैं, जैसे कि सीमा परतें और अशांति।


=== सीमा परतें ===
=== सीमा परतें ===
{{main article|Boundary layer}}
{{main article|सीमा परत (Boundary layer)}}
[[ सीमा परत ]] की अवधारणा वायुगतिकी में कई समस्याओं में महत्वपूर्ण है।हवा में चिपचिपाहट और द्रव घर्षण केवल इस पतली परत में महत्वपूर्ण होने के रूप में अनुमानित है।यह धारणा इस तरह के वायुगतिकी के विवरण को गणितीय रूप से बहुत अधिक ट्रैक्टेबल बनाती है।
वायुगतिकी में कई समस्याओं में [[:hi:परिसीमा स्तर|सीमा परत]] की अवधारणा महत्वपूर्ण है। हवा में चिपचिपाहट और द्रव घर्षण केवल इस पतली परत में महत्वपूर्ण होने का अनुमान है। यह धारणा ऐसे वायुगतिकी के विवरण को गणितीय रूप से अधिक सुगम बनाती है।


=== अशांति ====
=== अशांति ===
{{main article|Turbulence}}
{{main article|प्रक्षुब्ध प्रवाह (Turbulence)}}
वायुगतिकी में, अशांति को प्रवाह में अराजक संपत्ति परिवर्तन की विशेषता है।इनमें कम गति प्रसार, उच्च गति संवहन, और अंतरिक्ष और समय में दबाव और प्रवाह वेग की तेजी से भिन्नता शामिल है।प्रवाह जो अशांत नहीं है, उसे [[ लामिनार फ्लो ]] कहा जाता है।
वायुगतिकी में, अशांति प्रवाह में अराजक संपत्ति परिवर्तन की विशेषता है। इनमें कम संवेग प्रसार, उच्च संवेग संवहन, और अंतरिक्ष और समय में दबाव और प्रवाह वेग की तीव्र भिन्नता शामिल है। प्रवाह जो अशांत नहीं है उसे [[:hi:पटलीय प्रवाह|लामिना का प्रवाह]] कहा जाता है।


== अन्य क्षेत्रों में वायुगतिकी ==
== अन्य क्षेत्रों में वायुगतिकी ==
{{refimprove section|date=March 2018}}


=== इंजीनियरिंग डिजाइन ====
=== इंजीनियरिंग डिजाइन ===
{{Further information|Automotive aerodynamics}}
{{Further|मोटर वाहन वायुगतिकी (Automotive aerodynamics)}}
एरोडायनामिक्स [[ ऑटोमोटिव इंजीनियरिंग | वाहन डिजाइन ]] का एक महत्वपूर्ण तत्व है, जिसमें [[ कार | रोड कार ]] और [[ ट्रक | ट्रक ]] शामिल हैं, जहां मुख्य लक्ष्य वाहन [[ ड्रैग गुणांक ]], और [[ ऑटो रेसिंग | रेसिंग कारों ]],जहां ड्रैग को कम करने के अलावा लक्ष्य भी  [[ डाउनफोर्स ]] के समग्र स्तर को बढ़ाने के लिए है<ref name=": 0 /> वायुगतिकी  [[ नौकायन | नौकायन जहाजों ]] पर अभिनय करने वाले बलों और क्षणों की भविष्यवाणी में भी महत्वपूर्ण है।इसका उपयोग [[ हार्ड ड्राइव ]] हेड जैसे यांत्रिक घटकों के डिजाइन में किया जाता है। [[ स्ट्रक्चरल इंजीनियरिंग | स्ट्रक्चरल इंजीनियर्स ]] एरोडायनामिक्स के लिए रिज़ॉर्ट, और विशेष रूप से  [[ एयरोलेस्टिकिटी ]], जब बड़ी इमारतों के डिजाइन में [[ पवन ]] लोड की गणना करते हैं, [[ ब्रिज ]] एस, और [[ पवन टरबाइन डिजाइन | पवन टरबाइन ]]
एरोडायनामिक्स [[:hi:मोटरवाहन इंजीनियरी|वाहन डिजाइन]] का एक महत्वपूर्ण तत्व है, जिसमें [[:hi:मोटरवाहन|सड़क कार]] और [[:hi:ट्रक|ट्रक]] शामिल हैं, जहां मुख्य लक्ष्य वाहन [[:hi:खींचें गुणांक|ड्रैग गुणांक]] को कम करना है, और [[:hi:स्वतः दौड़|रेसिंग कार]], जहां ड्रैग को कम करने के अलावा लक्ष्य [[:hi:निम्नबल|डाउनफोर्स]] के समग्र स्तर को बढ़ाना भी है। <ref name=":03">{{Cite book|last=Katz|first=Joseph|title=Low-speed aerodynamics: From wing theory to panel methods|series=McGraw-Hill series in aeronautical and aerospace engineering|year=1991|publisher=McGraw-Hill|location=New York|isbn=0-07-050446-6|oclc=21593499}}</ref> [[:hi:नाव चलाना|नौकायन जहाजों]] पर अभिनय करने वाले बलों और क्षणों की भविष्यवाणी में वायुगतिकी भी महत्वपूर्ण है। इसका उपयोग [[:hi:हार्ड डिस्क ड्राइव|हार्ड ड्राइव]] हेड जैसे यांत्रिक घटकों के डिजाइन में किया जाता है। बड़े भवनों, [[:hi:सेतु|पुलों]] और [[:hi:पवन टरबाइन डिजाइन|पवन टर्बाइनों]] के डिजाइन में [[:hi:पवन|पवन]] भार की गणना करते समय [[:hi:संरचना इंजीनियरी|संरचनात्मक इंजीनियर]] [[:hi:वायु लोच|वायुगतिकी]], और विशेष रूप से वायुगतिकीयता का सहारा लेते हैं।
 
आंतरिक मार्ग का वायुगतिकी [[:hi:तापन, संवातन तथा वातानुकूलन|हीटिंग/वेंटिलेशन]], [[:hi:डक्ट (एचवीएसी)|गैस पाइपिंग]] और [[:hi:अन्तर्दहन इंजन|ऑटोमोटिव इंजन]] में महत्वपूर्ण है जहां विस्तृत प्रवाह पैटर्न इंजन के प्रदर्शन को दृढ़ता से प्रभावित करते हैं।


आंतरिक मार्ग के वायुगतिकी [[ एचवीएसी | हीटिंग/वेंटिलेशन ]], [[ डक्ट (एचवीएसी) | गैस पाइपिंग ]] में महत्वपूर्ण है, और  [[ आंतरिक दहन इंजन | ऑटोमोटिव इंजन ]] में जहां विस्तृत प्रवाह पैटर्न इंजन के प्रदर्शन को दृढ़ता से प्रभावित करते हैं।
=== पर्यावरण डिजाइन ===
शहरी वायुगतिकी का अध्ययन [[:hi:नगर आयोजना|नगर नियोजकों]] और डिजाइनरों द्वारा किया जाता है, जो बाहरी स्थानों में [[:hi:सुख सुविधा|सुविधा]] में सुधार करना चाहते हैं, या शहरी प्रदूषण के प्रभाव को कम करने के लिए शहरी माइक्रॉक्लाइमेट बनाना चाहते हैं। पर्यावरणीय वायुगतिकी का क्षेत्र उन तरीकों का वर्णन करता है जिनमें [[:hi:वायुमंडलीय परिसंचरण|वायुमंडलीय परिसंचरण]] और उड़ान यांत्रिकी पारिस्थितिक तंत्र को प्रभावित करते हैं।


=== पर्यावरण डिजाइन ====
[[:hi:संख्यात्मक मौसम भविष्यवाणी|संख्यात्मक मौसम की भविष्यवाणी]] में वायुगतिकीय समीकरणों का उपयोग किया जाता है।
शहरी वायुगतिकी का अध्ययन  [[ शहरी नियोजन | टाउन प्लानर्स ]] द्वारा किया जाता है और डिजाइनर  [[ एमेनिटी ]] को बाहरी स्थानों में सुधारने के लिए, या शहरी प्रदूषण के प्रभावों को कम करने के लिए शहरी माइक्रोकलाइमेट बनाने की मांग करते हैं।पर्यावरणीय वायुगतिकी का क्षेत्र उन तरीकों का वर्णन करता है जिनमें  [[ वायुमंडलीय परिसंचरण ]] और उड़ान यांत्रिकी पारिस्थितिक तंत्र को प्रभावित करते हैं।


एरोडायनामिक समीकरणों का उपयोग  [[ संख्यात्मक मौसम भविष्यवाणी ]] में किया जाता है।
=== खेल में गेंद पर नियंत्रण ===
जिन खेलों में वायुगतिकी का महत्वपूर्ण महत्व है उनमें [[:hi:फुटबॉल|सॉकर]], [[:hi:टेबल टेनिस|टेबल टेनिस]], [[:hi:क्रिकेट|क्रिकेट]], [[:hi:बेसबॉल|बेसबॉल]] और [[:hi:गॉल्फ़|गोल्फ]] शामिल हैं, जिसमें अधिकांश खिलाड़ी " [[:hi:मैगनस प्रभाव|मैग्नस इफेक्ट]] " का उपयोग करके गेंद के प्रक्षेपवक्र को नियंत्रित कर सकते हैं।


=== बॉल-कंट्रोल खेल में ===
== यह भी देखें ==
जिन खेलों में वायुगतिकी महत्वपूर्ण महत्व के हैं, उनमें  [[ एसोसिएशन फुटबॉल |  सॉकर ]],  [[ टेबल टेनिस ]],  [[ क्रिकेट ]],  [[ बेसबॉल ]], और  [[ गोल्फ ]] शामिल हैं#इन स्पोर्ट |  मैग्नस इफेक्ट ]]।


==See also==
* [[:hi:वैमानिक अभियान्त्रिकी|एयरोनॉटिक्स]]
* [[Aeronautics]]
* [[:hi:वायु का भार जानने की विद्या|वायु का भार जानने की विद्या]]
* [[Aerostatics]]
* [[:hi:विमानन|विमानन]]
* [[Aviation]]
* [[:hi:फ्लाइट मैं मखीयां|कीट उड़ान]] - कीड़े कैसे उड़ते हैं
* [[Insect flight]] – how bugs fly
* [[:hi:एयरोस्पेस इंजीनियरिंग विषयों की सूची|एयरोस्पेस इंजीनियरिंग विषयों की सूची]]
* [[List of aerospace engineering topics]]
* [[:hi:इंजीनियरिंग विषयों की सूची|इंजीनियरिंग विषयों की सूची]]
* [[List of engineering topics]]
* [[:hi:नाक शंकु डिजाइन|नाक शंकु डिजाइन]]
* [[Nose cone design]]
* [[:hi:तरल गतिकी|द्रव गतिविज्ञान]]
* [[Fluid dynamics]]
* [[:hi:अभिकलनात्मक तरल यांत्रिकी|कम्प्यूटेशनल तरल सक्रिय]]
* [[Computational fluid dynamics]]


==References==
==संदर्भ==
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==Further reading==
==अग्रिम पठन==
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'''General aerodynamics'''
'''General aerodynamics'''
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'''Supersonic aerodynamics'''
'''Supersonic aerodynamics'''
* {{cite book | author=Ferri, Antonio | author-link=Antonio Ferri | title=Elements of Aerodynamics of Supersonic Flows | publisher=Dover Publications | edition=Phoenix | year=2005 | isbn=0-486-44280-2 | oclc=58043501}}
* {{cite book | author=Ferri, Antonio | author-link=Antonio Ferri | title=Elements of Aerodynamics of Supersonic Flows | publisher=Dover Publications | edition=Phoenix | year=2005 | isbn=0-486-44280-2 | oclc=58043501}}
* {{cite book | last = Shapiro | first = Ascher H. | author-link=Ascher H. Shapiro| title = The Dynamics and Thermodynamics of Compressible Fluid Flow, Volume 1 | year = 1953 | publisher = Ronald Press | isbn = 978-0-471-06691-0 | oclc = 11404735   }}
* {{cite book | last = Shapiro | first = Ascher H. | author-link=Ascher H. Shapiro| title = The Dynamics and Thermodynamics of Compressible Fluid Flow, Volume 1 | year = 1953 | publisher = Ronald Press | isbn = 978-0-471-06691-0 | oclc = 11404735 }}
* {{cite book | author=Anderson, John D. | author-link=John D. Anderson | title = Modern Compressible Flow | year = 2004 | publisher = McGraw-Hill | isbn = 0-07-124136-1 | oclc = 71626491 }}
* {{cite book | author=Anderson, John D. | author-link=John D. Anderson | title = Modern Compressible Flow | year = 2004 | publisher = McGraw-Hill | isbn = 0-07-124136-1 | oclc = 71626491 }}
* {{cite book | last1 = Liepmann | first1 = H. W. | author-link1=H. W. Liepmann | last2 = Roshko | first2 = A. | author-link2=A. Roshko | title = Elements of Gasdynamics | year = 2002 | publisher = Dover Publications | isbn = 0-486-41963-0 | oclc = 47838319 }}
* {{cite book | last1 = Liepmann | first1 = H. W. | author-link1=H. W. Liepmann | last2 = Roshko | first2 = A. | author-link2=A. Roshko | title = Elements of Gasdynamics | year = 2002 | publisher = Dover Publications | isbn = 0-486-41963-0 | oclc = 47838319 }}
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* {{cite book | author=Chanute, Octave| author-link=Octave Chanute | title=Progress in Flying Machines | publisher=Dover Publications | year=1997 | isbn=0-486-29981-3 | oclc=37782926}}
* {{cite book | author=Chanute, Octave| author-link=Octave Chanute | title=Progress in Flying Machines | publisher=Dover Publications | year=1997 | isbn=0-486-29981-3 | oclc=37782926}}
* {{cite book | author=von Karman, Theodore | author-link=Theodore von Karman |title=Aerodynamics: Selected Topics in the Light of Their Historical Development | publisher=Dover Publications | year=2004 | isbn=0-486-43485-0 | oclc=53900531}}
* {{cite book | author=von Karman, Theodore | author-link=Theodore von Karman |title=Aerodynamics: Selected Topics in the Light of Their Historical Development | publisher=Dover Publications | year=2004 | isbn=0-486-43485-0 | oclc=53900531}}
* {{cite book | author=Anderson, John D.| author-link=John D. Anderson | title=A History of Aerodynamics: And Its Impact on Flying Machines | publisher=Cambridge University Press | year=1997 | isbn=0-521-45435-2 | oclc=228667184 }}
* {{cite book | author=Anderson, John D.| author-link=John D. Anderson | title=A History of Aerodynamics: And Its Impact on Flying Machines | publisher=Cambridge University Press | year=1997 | isbn=0-521-45435-2 | oclc=228667184 }}


'''Aerodynamics related to engineering'''
'''Aerodynamics related to engineering'''
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==External links==
==बाहरी संबंध==
{{commons category|Aerodynamics}}
* [http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/bga.html NASA Beginner's Guide to Aerodynamics]
* [http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/bga.html NASA Beginner's Guide to Aerodynamics]
* [http://www.aerodynamics4students.com Aerodynamics for Students]
* [http://www.aerodynamics4students.com Aerodynamics for Students]
Line 247: Line 213:
* [https://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/short.html NASA Aerodynamics Index]
* [https://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/short.html NASA Aerodynamics Index]


{{Authority control}}
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Latest revision as of 21:33, 24 August 2022

"वायुगतिकीय Aerodynamic" redirects here. For other uses, see वायुगतिकीय Aerodynamic (disambiguation).
1990 में वालोप्स द्वीप में नासा वेक टर्बुलेंस विवेचन। एक विमान विंग के पारित होने से एक भंवर बनाया गया है, जो धुएं से पता चला है।Vortices वायुगतिकी के विवेचन से जुड़ी कई घटनाओं में से एक है।

वायुगतिकी (Aerodynamics), Ancient Greek: ἀήρ से एयरो (वायु) + Ancient Greek: δυναμική (गतिशीलता), हवा की गति का विवेचन है, विशेषत: जब वह एक ठोस वस्तु से प्रभावित होता है, जैसे कि हवाई जहाज का पंख। इसमें द्रव गतिकी के क्षेत्र और गैस गतिकी इसके उपक्षेत्र में सम्मिलित विषय हैं। वायुगतिकी शब्द का प्रयोग प्रायः गैस गतिकी के पर्यायवाची रूप में भी किया जाता है, अंतर यह है कि "गैस गतिकी" सभी गैसों की गति के विवेचन पर होता है, और यह हवा तक सीमित नहीं है। वायुगतिकी का औपचारिक विवेचन आधुनिक अर्थों में अठारहवीं शताब्दी में शुरू हुआ, हालांकि मौलिक अवधारणाओं जैसे कि वायुगतिकीय ड्रैग के अवलोकन बहुत पहले दर्ज किए गए थे। वायुगतिकी में अधिकांश शुरुआती प्रयास हवा से भारी उड़ान प्राप्त करने की ओर निर्देशित थे, जिसे पहली बार 1891 में ओटो लिलिएनथल द्वारा प्रदर्शित किया गया था।[1] तभी से, गणितीय विश्लेषण, अनुभवजन्य सन्निकटन, पवन सुरंग प्रयोग और कंप्यूटर सिमुलेशन के माध्यम से वायुगतिकी के उपयोग ने भारी-से-हवा की उड़ान और कई अन्य तकनीकों के विकास के लिए एक तर्कसंगत आधार बनाया है। वायुगतिकी में हाल के काम ने संपीड़ित प्रवाह, अशांति और सीमा परतों से संबंधित मुद्दों पर ध्यान केंद्रित किया है और प्रकृति में तेजी से कम्प्यूटेशनल हो गया है।

इतिहास

Main article: वायुगतिकी का इतिहास

आधुनिक वायुगतिकी केवल सत्रहवीं शताब्दी की है, लेकिन वायुगतिकीय बलों का उपयोग मनुष्यों द्वारा हजारों वर्षों से सेलबोट्स और पवन चक्कियों में किया गया है, [2] और उड़ान की छवियां और कहानियां पूरे रिकॉर्ड किए गए इतिहास में दिखाई देती हैं, [3] जैसे कि प्राचीन ग्रीक किंवदंती इकारस और डेडलस की। [4] अरस्तू और आर्किमिडीज के काम में सातत्य, खींचें और दबाव ढाल की मौलिक अवधारणाएं दिखाई देती हैं। [5]

सर आइजैक न्यूटन ने 1726 में वायु प्रतिरोध के सिद्धांत को विकसित करने वाले पहले व्यक्ति बने, [6] जिसने उन्हें पहले वायुगतिकीविदों में से एक बना दिया। डच - स्विस गणितज्ञ डैनियल बर्नौली ने 1738 में हाइड्रोडायनामिका के साथ अनुसरण किया जिसमें उन्होंने दबाव, घनत्व और प्रवाह वेग के बीच एक मूलभूत संबंध का वर्णन किया, जिसे आज बर्नौली के सिद्धांत के रूप में जाना जाता है, जो कि वायुगतिकीय लिफ्ट की गणना के लिए एक विधि प्रदान करता है। [7] 1757 में, लियोनहार्ड यूलर ने अधिक सामान्य यूलर समीकरणों को प्रकाशित किया जो कि संपीड़ित और असंपीड़ित दोनों प्रवाहों पर लागू किया जा सकता था। 1800 के दशक की पहली छमाही में चिपचिपाहट के प्रभावों को शामिल करने के लिए यूलर समीकरणों का विस्तार किया गया, जिसके परिणामस्वरूप नेवियर-स्टोक्स समीकरण बने। [8] [9] नेवियर-स्टोक्स समीकरण द्रव प्रवाह के सबसे सामान्य शासी समीकरण हैं, लेकिन सभी के लिए प्रवाह के लिए हल करना मुश्किल है लेकिन आकार का सबसे सरल है।

File:WB Wind Tunnel.jpg
राइट ब्रदर्स की पवन सुरंग की एक प्रतिकृति वर्जीनिया एयर एंड स्पेस सेंटर में प्रदर्शित है।पवन सुरंगें वायुगतिकी के नियमों के विकास और सत्यापन में महत्वपूर्ण थीं।

1799 में, सर जॉर्ज केली उड़ान के चार वायुगतिकीय बलों ( वजन, लिफ्ट, ड्रैग, और थ्रस्ट ) की पहचान करने वाले पहले व्यक्ति बने, साथ ही साथ उनके बीच संबंध, [10] [11] और ऐसा करने से अगली शताब्दी के लिए हवा से भारी उड़ान प्राप्त करने की दिशा में मार्ग की रूपरेखा तैयार की गई। 1871 में, फ्रांसिस हर्बर्ट वेनहम ने पहली पवन सुरंग का निर्माण किया, जिससे वायुगतिकीय बलों के सटीक माप की अनुमति मिली। ड्रैग थ्योरी को जीन ले रोंड डी'अलेम्बर्ट, [12] गुस्ताव किरचॉफ, [13] और लॉर्ड रेले द्वारा विकसित किया गया था। [14] 1889 में, एक फ्रांसीसी वैमानिकी इंजीनियर, चार्ल्स रेनार्ड, निरंतर उड़ान के लिए आवश्यक शक्ति का यथोचित अनुमान लगाने वाले पहले व्यक्ति बने। [15] ओटो लिलिएनथल, ग्लाइडर उड़ानों के साथ अत्यधिक सफल होने वाले पहले व्यक्ति, पतली, घुमावदार एयरफोइल्स का प्रस्ताव करने वाले पहले व्यक्ति थे जो उच्च लिफ्ट और कम ड्रैग का उत्पादन करेंगे। इन विकासों के साथ-साथ अपनी स्वयं की पवन सुरंग में किए गए शोध के आधार पर, राइट बंधुओं ने 17 दिसंबर, 1903 को पहला संचालित हवाई जहाज उड़ाया था।

पहली उड़ानों के दौरान, फ्रेडरिक, लैंचेस्टर, [16] मार्टिन कुट्टा, और मार्टिन कुट्टा और निकोलाई ज़ुकोवस्की ने स्वतंत्र रूप से द्रव प्रवाह को उठाने की गति को जोड़ने वाले सिद्धांत तैयार किया। कुट्टा और ज़ुकोवस्की ने द्वि-आयामी विंग सिद्धांत विकसित किया। लैंचेस्टर के काम का विस्तार करते हुए, लुडविग प्रांड्टल को थिन-एयरफ़ॉइल और लिफ्टिंग-लाइन सिद्धांतों के साथ-साथ सीमा परतों के साथ काम करने के लिए गणित [17] को विकसित करने का श्रेय दिया जाता है।

जैसे-जैसे विमान की गति में वृद्धि हुई, डिजाइनरों को ध्वनि की गति के निकट गति पर वायु संपीड्यता से जुड़ी चुनौतियों का सामना करना पड़ा। ऐसी परिस्थितियों में वायु प्रवाह में अंतर से विमान नियंत्रण में समस्याएँ आती हैं, शॉक वेव्स के कारण ड्रैग में वृद्धि होती है, और एयरोइलास्टिक स्पंदन के कारण संरचनात्मक विफलता का खतरा होता है। ध्वनि की गति के लिए प्रवाह की गति के अनुपात को अर्न्स्ट मच के नाम पर मच संख्या का नाम दिया गया था, जो सुपरसोनिक प्रवाह के गुणों की जांच करने वाले पहले लोगों में से एक थे। मैकक्वार्न रैंकिन और पियरे हेनरी ह्यूगोनियोट ने स्वतंत्र रूप से शॉक वेव से पहले और बाद में प्रवाह गुणों के सिद्धांत को विकसित किया, जबकि जैकब एकरेट ने सुपरसोनिक एयरफोइल्स के लिफ्ट और ड्रैग की गणना के प्रारंभिक कार्य का नेतृत्व किया। [18] थियोडोर वॉन कार्मन और ह्यूग लैटिमर ड्राइडन ने महत्वपूर्ण मच संख्या और मच 1 के बीच प्रवाह की गति का वर्णन करने के लिए ट्रांसोनिक शब्द की शुरुआत की, जहां ड्रैग तेजी से बढ़ता है। ड्रैग में इस तीव्र वृद्धि ने वायुगतिकीविदों और एविएटर्स को इस बात से असहमत होने के लिए प्रेरित किया कि क्या सुपरसोनिक उड़ान 1947 में बेल एक्स -1 विमान का उपयोग करके ध्वनि अवरोध को तोड़ने तक प्राप्त करने योग्य थी।

जब तक ध्वनि अवरोध को तोड़ा गया, तब तक वायुगतिकीविदों की सबसोनिक और कम सुपरसोनिक प्रवाह की समझ परिपक्व हो चुकी थी। शीत युद्ध ने उच्च प्रदर्शन वाले विमानों की एक सतत विकसित लाइन के डिजाइन को प्रेरित किया। कम्प्यूटेशनल तरल गतिकी जटिल वस्तुओं के आसपास प्रवाह गुणों को हल करने के प्रयास के रूप में शुरू हुई और तेजी से उस बिंदु तक बढ़ी है जहां कंप्यूटर सॉफ्टवेयर का उपयोग करके पूरे विमान को डिजाइन किया जा सकता है, कंप्यूटर भविष्यवाणियों की पुष्टि के लिए उड़ान परीक्षण के बाद पवन-सुरंग परीक्षण के साथ। सुपरसोनिक और हाइपरसोनिक वायुगतिकी की समझ 1960 के दशक से परिपक्व हुई है, और वायुगतिकीविदों के लक्ष्य द्रव प्रवाह के व्यवहार से वाहन की इंजीनियरिंग में स्थानांतरित हो गए हैं, जैसे कि यह द्रव प्रवाह के साथ अनुमानित रूप से बातचीत करता है। सुपरसोनिक और हाइपरसोनिक स्थितियों के लिए विमान डिजाइन करना, साथ ही वर्तमान विमान और प्रणोदन प्रणाली की वायुगतिकीय दक्षता में सुधार करने की इच्छा, वायुगतिकी में नए शोध को प्रेरित करना जारी रखती है, जबकि प्रवाह अशांति से संबंधित बुनियादी वायुगतिकीय सिद्धांत में महत्वपूर्ण समस्याओं पर काम करती है। सतत और नेवियर-स्टोक्स समीकरणों के विश्लेषणात्मक समाधानों का अस्तित्व और विशिष्टता है

मौलिक सिद्धांत

File:Aeroforces.svg
अस्वीकार्य स्तर की उड़ान में एक संचालित विमान पर उड़ान के बल

किसी वस्तु के चारों ओर हवा की गति को समझना (जिसे अक्सर प्रवाह क्षेत्र कहा जाता है) वस्तु पर कार्य करने वाले बलों और क्षणों की गणना को सक्षम बनाता है। वायुगतिकी कई समस्याओं में, बल की रुचि ही उड़ान की मूलभूत शक्तियाँ हैं: लिफ्ट, ड्रैग, थ्रस्ट और वजन।इनमें से लिफ्ट और ड्रैग वायुगतिकीय बल हैं, यानी ठोस संरचना पर वायु प्रवाह के कारण बल है। इन मात्राओं की गणना अक्सर इस धारणा पर आधारित होती है कि प्रवाह क्षेत्र सातत्य के रूप में व्यवहार करता है। सातत्य प्रवाह क्षेत्रों को प्रवाह वेग, दबाव, घनत्व और तापमान जैसे गुणों की विशेषता होती है, जो स्थिति और समय के कार्य हो सकते हैं। इन गुणों को वायुगतिकी प्रयोगों में प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से मापा जा सकता है या वायु प्रवाह में द्रव्यमान, संवेग और ऊर्जा के संरक्षण के लिए समीकरणों से शुरू करके गणना की जा सकती है। घनत्व, प्रवाह वेग, और एक अतिरिक्त संपत्ति, चिपचिपापन, प्रवाह क्षेत्रों को वर्गीकृत करने के लिए उपयोग किया जाता है।

प्रवाह वर्गीकरण

प्रवाह वेग का उपयोग गति शासन के अनुसार प्रवाहों को वर्गीकृत करने के लिए किया जाता है। सबसोनिक प्रवाह प्रवाह क्षेत्र हैं जिनमें वायु गति क्षेत्र हमेशा ध्वनि की स्थानीय गति से नीचे होता है। ट्रांसोनिक प्रवाह में सबसोनिक प्रवाह के दोनों क्षेत्र और ऐसे क्षेत्र शामिल हैं जिनमें स्थानीय प्रवाह की गति ध्वनि की स्थानीय गति से अधिक होती है। सुपरसोनिक प्रवाह को ऐसे प्रवाह के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें प्रवाह की गति हर जगह ध्वनि की गति से अधिक होती है। एक चौथा वर्गीकरण, हाइपरसोनिक प्रवाह, उन प्रवाहों को संदर्भित करता है जहां प्रवाह की गति ध्वनि की गति से बहुत अधिक होती है। वायुगतिकीविद हाइपरसोनिक प्रवाह की सटीक परिभाषा पर असहमत हैं।

संपीड़ित प्रवाह (Compressible flow) प्रवाह के भीतर अलग-अलग घनत्व के लिए उत्तरदायी है। सबसोनिक प्रवाह को अक्सर असंपीड्य के रूप में आदर्शित किया जाता है, अर्थात घनत्व को स्थिर माना जाता है। ट्रांसोनिक और सुपरसोनिक प्रवाह संकुचित होते हैं, और इन प्रवाह क्षेत्रों में घनत्व के परिवर्तनों की उपेक्षा करने वाली गणना गलत परिणाम देगी।

श्यानताएक (Viscosity) प्रवाह में घर्षण बलों से जुड़ी होती है। कुछ प्रवाह क्षेत्रों में, चिपचिपा प्रभाव बहुत छोटा होता है, और अनुमानित समाधान चिपचिपा प्रभावों की सुरक्षित रूप से उपेक्षा कर सकते हैं। इन अनुमानों को अदृश्य प्रवाह कहा जाता है। वे प्रवाह जिनके लिए श्यानता की उपेक्षा नहीं की जाती है, श्यान प्रवाह कहलाते हैं। अंत में, वायुगतिकीय समस्याओं को प्रवाह पर्यावरण द्वारा भी वर्गीकृत किया जा सकता है। बाहरी वायुगतिकी विभिन्न आकृतियों (जैसे एक हवाई जहाज के पंख के आसपास) की ठोस वस्तुओं के प्रवाह का अध्ययन है, जबकि आंतरिक वायुगतिकी ठोस वस्तुओं (जैसे जेट इंजन के माध्यम से) के माध्यम से प्रवाह का अध्ययन है।

निरंतरता धारणा

तरल और ठोस के विपरीत, गैसें असतत अणुओं से बनी होती हैं जो गैस द्वारा भरे गए आयतन के केवल एक छोटे से हिस्से पर कब्जा कर लेती हैं। आणविक स्तर पर, प्रवाह क्षेत्र कई गैस अणुओं के आपस में और ठोस सतहों के बीच टकराव से बने होते हैं। हालांकि, अधिकांश वायुगतिकी अनुप्रयोगों में, गैसों की असतत आणविक प्रकृति को नजरअंदाज कर दिया जाता है, और प्रवाह क्षेत्र को सातत्य के रूप में व्यवहार करने के लिए माना जाता है। यह धारणा द्रव गुणों जैसे घनत्व और प्रवाह वेग को प्रवाह के भीतर हर जगह परिभाषित करने की अनुमति देती है।

सातत्य धारणा की वैधता गैस के घनत्व और विचाराधीन अनुप्रयोग पर निर्भर है। सातत्य धारणा के मान्य होने के लिए, औसत मुक्त पथ की लंबाई प्रश्न में आवेदन के लंबाई पैमाने से बहुत कम होनी चाहिए। उदाहरण के लिए, कई वायुगतिकी अनुप्रयोग वायुमंडलीय परिस्थितियों में उड़ान भरने वाले विमानों से निपटते हैं, जहां औसत मुक्त पथ की लंबाई माइक्रोमीटर के क्रम पर होती है और जहां शरीर बड़े परिमाण के आदेश होते हैं। इन मामलों में, विमान की लंबाई का पैमाना कुछ मीटर से लेकर कुछ दसियों मीटर तक होता है, जो कि औसत मुक्त पथ की लंबाई से बहुत बड़ा होता है। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए, सातत्य धारणा उचित है। बहुत कम घनत्व वाले प्रवाह के लिए सातत्य धारणा कम मान्य है, जैसे कि बहुत अधिक ऊंचाई पर वाहनों द्वारा सामना किया जाता है (उदाहरण के लिए 300,000) फुट/90 किमी) [19] या पृथ्वी की निचली कक्षा में उपग्रह। उन मामलों में, सांख्यिकीय यांत्रिकी निरंतर वायुगतिकी की तुलना में समस्या को हल करने का एक अधिक सटीक तरीका है। Knudsen संख्या का उपयोग सांख्यिकीय यांत्रिकी और वायुगतिकी के निरंतर निर्माण के बीच चुनाव को निर्देशित करने के लिए किया जा सकता है।

संरक्षण कानून

द्रव सातत्य की धारणा द्रव गतिकी संरक्षण कानूनों का उपयोग करके वायुगतिकी में समस्याओं को हल करने की अनुमति देती है। तीन संरक्षण सिद्धांतों का उपयोग किया जाता है:

संरक्षण का मास
द्रव्यमान के संरक्षण के लिए आवश्यक है कि द्रव्यमान प्रवाह के भीतर न तो निर्मित हो और न ही नष्ट हो; इस सिद्धांत के गणितीय सूत्रीकरण को द्रव्यमान निरंतरता समीकरण के रूप में जाना जाता है।
गति का संरक्षण
इस सिद्धांत के गणितीय सूत्रीकरण को न्यूटन के द्वितीय नियम का अनुप्रयोग माना जा सकता है। एक प्रवाह के भीतर गति केवल बाहरी बलों द्वारा बदली जाती है, जिसमें दोनों सतह बल शामिल हो सकते हैं, जैसे चिपचिपा ( घर्षण ) बल, और शरीर बल, जैसे वजन । संवेग संरक्षण सिद्धांत को या तो एक सदिश समीकरण के रूप में व्यक्त किया जा सकता है या तीन अदिश समीकरणों (x, y, z घटकों) के एक सेट में विभाजित किया जा सकता है।
ऊर्जा संरक्षण
ऊर्जा संरक्षण समीकरण में कहा गया है कि ऊर्जा प्रवाह के भीतर न तो बनाई जाती है और न ही नष्ट होती है, और प्रवाह में किसी मात्रा में ऊर्जा का कोई जोड़ या घटाव गर्मी हस्तांतरण, या ब्याज के क्षेत्र में और बाहर काम के कारण होता है।

साथ में, इन समीकरणों को नेवियर-स्टोक्स समीकरण के रूप में जाना जाता है, हालांकि कुछ लेखक इस शब्द को केवल गति समीकरण (ओं) को शामिल करने के लिए परिभाषित करते हैं। नेवियर-स्टोक्स समीकरणों का कोई ज्ञात विश्लेषणात्मक समाधान नहीं है और कम्प्यूटेशनल तकनीकों का उपयोग करके आधुनिक वायुगतिकी में हल किया जाता है। चूंकि उच्च गति वाले कंप्यूटरों का उपयोग करने वाली कम्प्यूटेशनल विधियां ऐतिहासिक रूप से उपलब्ध नहीं थीं और इन जटिल समीकरणों को हल करने की उच्च कम्प्यूटेशनल लागत अब उपलब्ध हैं, नेवियर-स्टोक्स समीकरणों के सरलीकरण को नियोजित किया गया है और जारी रखा गया है। यूलर समीकरण समान संरक्षण समीकरणों का एक समूह है जो चिपचिपाहट की उपेक्षा करता है और उन मामलों में उपयोग किया जा सकता है जहां चिपचिपाहट का प्रभाव छोटा होने की उम्मीद है। आगे के सरलीकरण लाप्लास के समीकरण और संभावित प्रवाह सिद्धांत की ओर ले जाते हैं। इसके अतिरिक्त, बर्नौली का समीकरण गति और ऊर्जा संरक्षण समीकरण दोनों के लिए एक आयाम में एक समाधान है।

आदर्श गैस कानून या राज्य का ऐसा अन्य समीकरण अक्सर इन समीकरणों के संयोजन के साथ एक निर्धारित प्रणाली बनाने के लिए उपयोग किया जाता है जो अज्ञात चर के समाधान की अनुमति देता है। [20]

वायुगतिकी की शाखाएँ

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कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग

वायुगतिकीय समस्याओं को प्रवाह वातावरण या प्रवाह के गुणों द्वारा वर्गीकृत किया जाता है, जिसमें प्रवाह गति, संपीड्यता और चिपचिपाहट शामिल है। बाहरी वायुगतिकी विभिन्न आकृतियों की ठोस वस्तुओं के चारों ओर प्रवाह का अध्ययन है। एक हवाई जहाज पर लिफ्ट और ड्रैग का मूल्यांकन या रॉकेट की नाक के सामने बनने वाली शॉक वेव्स बाहरी वायुगतिकी के उदाहरण हैं। आंतरिक वायुगतिकी ठोस वस्तुओं में मार्ग के माध्यम से प्रवाह का अध्ययन है। उदाहरण के लिए, आंतरिक वायुगतिकी में जेट इंजन या एयर कंडीशनिंग पाइप के माध्यम से वायु प्रवाह का अध्ययन शामिल है।

वायुगतिकीय समस्याओं को इस आधार पर भी वर्गीकृत किया जा सकता है कि प्रवाह की गति ध्वनि की गति से कम, निकट या अधिक है। एक समस्या को सबसोनिक कहा जाता है यदि समस्या में सभी गति ध्वनि की गति से कम है, ट्रांसोनिक यदि ध्वनि की गति से नीचे और ऊपर दोनों गति मौजूद हैं (आमतौर पर जब विशेषता गति लगभग ध्वनि की गति होती है), सुपरसोनिक जब विशेषता प्रवाह की गति ध्वनि की गति से अधिक होती है, और हाइपरसोनिक जब प्रवाह की गति ध्वनि की गति से बहुत अधिक होती है। वायुगतिकीविद हाइपरसोनिक प्रवाह की सटीक परिभाषा पर असहमत हैं; एक खुरदरी परिभाषा 5 से ऊपर मच संख्या वाले प्रवाह को हाइपरसोनिक मानती है। [21]

प्रवाह पर चिपचिपाहट का प्रभाव तीसरे वर्गीकरण को निर्धारित करता है। कुछ समस्याएं केवल बहुत छोटे चिपचिपा प्रभाव का सामना कर सकती हैं, ऐसे में चिपचिपाहट को नगण्य माना जा सकता है। इन समस्याओं के सन्निकटन को अदृश्य प्रवाह कहा जाता है। ऐसे प्रवाह जिनके लिए श्यानता की उपेक्षा नहीं की जा सकती, श्यानता प्रवाह कहलाते हैं।

असंपीड्य (Incompressible) वायुगतिकी

Further information: असंपीड्य प्रवाह (incompressible flow)

एक असंपीड्य प्रवाह एक प्रवाह है जिसमें घनत्व समय और स्थान दोनों में स्थिर रहता है। हालांकि सभी वास्तविक तरल पदार्थ संपीड़ित होते हैं, एक प्रवाह को अक्सर असंपीड्य के रूप में अनुमानित किया जाता है यदि घनत्व परिवर्तन के प्रभाव परिकलित परिणामों में केवल छोटे परिवर्तन होते हैं। यह सच होने की अधिक संभावना है जब प्रवाह की गति ध्वनि की गति से काफी कम होती है। संपीड्यता के प्रभाव ध्वनि की गति के करीब या उससे अधिक गति पर अधिक महत्वपूर्ण होते हैं। मच संख्या का उपयोग यह मूल्यांकन करने के लिए किया जाता है कि क्या असंपीड़नीयता को ग्रहण किया जा सकता है, अन्यथा संपीड़ितता के प्रभावों को शामिल किया जाना चाहिए।

सबसोनिक प्रवाह

सबसोनिक (या कम गति) वायुगतिकी प्रवाह में द्रव गति का वर्णन करती है जो प्रवाह में हर जगह ध्वनि की गति से बहुत कम होती है। सबसोनिक प्रवाह की कई शाखाएँ होती हैं लेकिन एक विशेष मामला तब उत्पन्न होता है जब प्रवाह अस्पष्ट, असंपीड्य और इरोटेशनल होता है । इस मामले को संभावित प्रवाह कहा जाता है और अंतर समीकरणों की अनुमति देता है जो प्रवाह का वर्णन द्रव गतिकी के समीकरणों का एक सरलीकृत संस्करण होने के लिए करते हैं, इस प्रकार वायुगतिकीय को त्वरित और आसान समाधानों की एक श्रृंखला उपलब्ध कराते हैं। [22]

एक सबसोनिक समस्या को हल करने में, वायुगतिकीविद् द्वारा किया जाने वाला एक निर्णय यह है कि क्या संपीड्यता के प्रभावों को शामिल किया जाए। संपीड्यता प्रवाह में घनत्व के परिवर्तन की मात्रा का विवरण है। जब विलयन पर संपीड्यता का प्रभाव छोटा होता है, तो यह धारणा बनाई जा सकती है कि घनत्व स्थिर है। समस्या तब एक असम्पीडित कम गति वाली वायुगतिकी समस्या है। जब घनत्व को अलग-अलग होने दिया जाता है, तो प्रवाह को संपीड़ित कहा जाता है। हवा में, जब प्रवाह में मच संख्या 0.3 (लगभग 335 फीट (102) मी) प्रति सेकंड या 228 मील (366 .) किमी) प्रति घंटा 60 . पर डिग्री फ़ारेनहाइट (16 डिग्री सेल्सियस))। मच 0.3 से ऊपर, संपीड़ित वायुगतिकी का उपयोग करके समस्या प्रवाह का वर्णन किया जाना चाहिए।

संपीड़ित वायुगतिकी

Main article: संपीड़ित प्रवाह (Compressible flow)

वायुगतिकी के सिद्धांत के अनुसार, एक प्रवाह को संकुचित माना जाता है यदि घनत्व एक धारा के साथ बदलता है। इसका मतलब है कि - असंपीड़ित प्रवाह के विपरीत - घनत्व में परिवर्तन पर विचार किया जाता है। सामान्य तौर पर, यह वह मामला है जहां मच संख्या भाग में या सभी प्रवाह 0.3 से अधिक है। मच 0.3 मान मनमाना है, लेकिन इसका उपयोग इसलिए किया जाता है क्योंकि उस मान से नीचे मच संख्या के साथ गैस प्रवाहित होती है जो 5% से कम के घनत्व में परिवर्तन प्रदर्शित करती है। इसके अलावा, अधिकतम 5% घनत्व परिवर्तन ठहराव बिंदु पर होता है (वस्तु पर वह बिंदु जहां प्रवाह की गति शून्य होती है), जबकि शेष वस्तु के आसपास घनत्व में परिवर्तन काफी कम होगा। ट्रांसोनिक, सुपरसोनिक और हाइपरसोनिक प्रवाह सभी संपीड़ित प्रवाह हैं।

ट्रांसोनिक प्रवाह

Main article: ट्रांसोनिक (Transonic)

ट्रांसोनिक शब्द ध्वनि की स्थानीय गति के ठीक नीचे और ऊपर प्रवाह वेग की एक सीमा को संदर्भित करता है (आमतौर पर मच 0.8-1.2 के रूप में लिया जाता है)। इसे महत्वपूर्ण मच संख्या के बीच गति की सीमा के रूप में परिभाषित किया जाता है, जब एक विमान पर एयरफ्लो के कुछ हिस्से सुपरसोनिक हो जाते हैं, और एक उच्च गति, आमतौर पर मच 1.2 के पास, जब सभी एयरफ्लो सुपरसोनिक होते हैं। इन गतियों के बीच, कुछ वायु प्रवाह सुपरसोनिक है, जबकि कुछ वायु प्रवाह सुपरसोनिक नहीं है।

सुपरसोनिक प्रवाह

Main article: पराध्वनिक (Supersonic)

सुपरसोनिक वायुगतिकीय समस्याएं वे हैं जिनमें ध्वनि की गति से अधिक प्रवाह गति शामिल होती है। क्रूज के दौरान कॉनकॉर्ड पर लिफ्ट की गणना करना एक सुपरसोनिक वायुगतिकीय समस्या का एक उदाहरण हो सकता है।

सुपरसोनिक प्रवाह सबसोनिक प्रवाह से बहुत अलग तरीके से व्यवहार करता है। तरल पदार्थ दबाव में अंतर पर प्रतिक्रिया करते हैं; दबाव परिवर्तन यह है कि कैसे एक तरल पदार्थ को उसके पर्यावरण पर प्रतिक्रिया करने के लिए "बताया" जाता है। इसलिए, चूंकि ध्वनि, वास्तव में, एक तरल पदार्थ के माध्यम से फैलने वाला एक असीम दबाव अंतर है, उस तरल पदार्थ में ध्वनि की गति को सबसे तेज गति माना जा सकता है कि "सूचना" प्रवाह में यात्रा कर सकती है। यह अंतर सबसे स्पष्ट रूप से किसी वस्तु से तरल पदार्थ के टकराने की स्थिति में प्रकट होता है। उस वस्तु के सामने, द्रव एक ठहराव दबाव बनाता है क्योंकि वस्तु के साथ प्रभाव गतिमान द्रव को आराम करने के लिए लाता है। सबसोनिक गति से यात्रा करने वाले द्रव में, यह दबाव अशांति ऊपर की ओर फैल सकती है, वस्तु के आगे प्रवाह पैटर्न को बदल सकती है और यह धारणा दे सकती है कि द्रव "जानता है" वस्तु अपने आंदोलन को समायोजित करके प्रतीत होता है और इसके चारों ओर बह रहा है। सुपरसोनिक प्रवाह में, हालांकि, दबाव की गड़बड़ी ऊपर की ओर नहीं फैल सकती है। इस प्रकार, जब द्रव अंत में वस्तु तक पहुँचता है तो वह उस पर प्रहार करता है और द्रव को अपने गुणों - तापमान, घनत्व, दबाव और मच संख्या को बदलने के लिए मजबूर किया जाता है - एक अत्यंत हिंसक और अपरिवर्तनीय फैशन में जिसे शॉक वेव कहा जाता है। उच्च-प्रवाह वेग ( रेनॉल्ड्स संख्या देखें) तरल पदार्थों के संपीड्यता प्रभावों के साथ सदमे तरंगों की उपस्थिति, सुपरसोनिक और सबसोनिक वायुगतिकी शासनों के बीच केंद्रीय अंतर है।

हाइपरसोनिक प्रवाह

Main article: ध्वनि से तेज (Hypersonic)

वायुगतिकी में, हाइपरसोनिक गति अत्यधिक सुपरसोनिक गति होती है। 1970 के दशक में, यह शब्द आम तौर पर मच 5 (ध्वनि की गति का 5 गुना) और उससे अधिक की गति को संदर्भित करता था। हाइपरसोनिक शासन सुपरसोनिक शासन का एक सबसेट है। हाइपरसोनिक प्रवाह को शॉक वेव के पीछे उच्च तापमान प्रवाह, चिपचिपा संपर्क और गैस के रासायनिक पृथक्करण की विशेषता है।

संबंधित शब्दावली

File:Types of flow analysis in fluid mechanics.svg
एक एयरफॉइल के आसपास विभिन्न प्रकार के प्रवाह विश्लेषण:
  Potential flow theory
  Boundary layer flow theory
  Turbulent wake analysis

असम्पीडित और संकुचित प्रवाह व्यवस्थाएं कई संबद्ध घटनाएं उत्पन्न करती हैं, जैसे कि सीमा परतें और प्रक्षुब्ध प्रवाह (टर्बुलेन्स ) है।

सीमा परतें

Main article: सीमा परत (Boundary layer)

वायुगतिकी में कई समस्याओं में सीमा परत की अवधारणा महत्वपूर्ण है। हवा में चिपचिपाहट और द्रव घर्षण केवल इस पतली परत में महत्वपूर्ण होने का अनुमान है। यह धारणा ऐसे वायुगतिकी के विवरण को गणितीय रूप से अधिक सुगम बनाती है।

अशांति

Main article: प्रक्षुब्ध प्रवाह (Turbulence)

वायुगतिकी में, अशांति प्रवाह में अराजक संपत्ति परिवर्तन की विशेषता है। इनमें कम संवेग प्रसार, उच्च संवेग संवहन, और अंतरिक्ष और समय में दबाव और प्रवाह वेग की तीव्र भिन्नता शामिल है। प्रवाह जो अशांत नहीं है उसे लामिना का प्रवाह कहा जाता है।

अन्य क्षेत्रों में वायुगतिकी

इंजीनियरिंग डिजाइन

Further information: मोटर वाहन वायुगतिकी (Automotive aerodynamics)

एरोडायनामिक्स वाहन डिजाइन का एक महत्वपूर्ण तत्व है, जिसमें सड़क कार और ट्रक शामिल हैं, जहां मुख्य लक्ष्य वाहन ड्रैग गुणांक को कम करना है, और रेसिंग कार, जहां ड्रैग को कम करने के अलावा लक्ष्य डाउनफोर्स के समग्र स्तर को बढ़ाना भी है। [23] नौकायन जहाजों पर अभिनय करने वाले बलों और क्षणों की भविष्यवाणी में वायुगतिकी भी महत्वपूर्ण है। इसका उपयोग हार्ड ड्राइव हेड जैसे यांत्रिक घटकों के डिजाइन में किया जाता है। बड़े भवनों, पुलों और पवन टर्बाइनों के डिजाइन में पवन भार की गणना करते समय संरचनात्मक इंजीनियर वायुगतिकी, और विशेष रूप से वायुगतिकीयता का सहारा लेते हैं।

आंतरिक मार्ग का वायुगतिकी हीटिंग/वेंटिलेशन, गैस पाइपिंग और ऑटोमोटिव इंजन में महत्वपूर्ण है जहां विस्तृत प्रवाह पैटर्न इंजन के प्रदर्शन को दृढ़ता से प्रभावित करते हैं।

पर्यावरण डिजाइन

शहरी वायुगतिकी का अध्ययन नगर नियोजकों और डिजाइनरों द्वारा किया जाता है, जो बाहरी स्थानों में सुविधा में सुधार करना चाहते हैं, या शहरी प्रदूषण के प्रभाव को कम करने के लिए शहरी माइक्रॉक्लाइमेट बनाना चाहते हैं। पर्यावरणीय वायुगतिकी का क्षेत्र उन तरीकों का वर्णन करता है जिनमें वायुमंडलीय परिसंचरण और उड़ान यांत्रिकी पारिस्थितिक तंत्र को प्रभावित करते हैं।

संख्यात्मक मौसम की भविष्यवाणी में वायुगतिकीय समीकरणों का उपयोग किया जाता है।

खेल में गेंद पर नियंत्रण

जिन खेलों में वायुगतिकी का महत्वपूर्ण महत्व है उनमें सॉकर, टेबल टेनिस, क्रिकेट, बेसबॉल और गोल्फ शामिल हैं, जिसमें अधिकांश खिलाड़ी " मैग्नस इफेक्ट " का उपयोग करके गेंद के प्रक्षेपवक्र को नियंत्रित कर सकते हैं।

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ "How the Stork Inspired Human Flight". flyingmag.com.[permanent dead link]
  2. ↑ "Wind Power's Beginnings (1000 BC – 1300 AD) Illustrated History of Wind Power Development". Telosnet.com. Archived from the original on 2010-12-02. Retrieved 2011-08-24.
  3. ↑ Berliner, Don (1997). Aviation: Reaching for the Sky. The Oliver Press, Inc. p. 128. ISBN 1-881508-33-1.
  4. ↑ Ovid; Gregory, H. (2001). The Metamorphoses. Signet Classics. ISBN 0-451-52793-3. OCLC 45393471.
  5. ↑ Anderson, John David (1997). A History of Aerodynamics and its Impact on Flying Machines. New York, NY: Cambridge University Press. ISBN 0-521-45435-2.
  6. ↑ Newton, I. (1726). Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, Book II.
  7. ↑ "Hydrodynamica". Britannica Online Encyclopedia. Retrieved 2008-10-30.
  8. ↑ Navier, C. L. M. H. (1827). "Memoire Sur les Lois du Mouvement des fluides". Mémoires de l'Académie des Sciences. 6: 389–440.
  9. ↑ Stokes, G. (1845). "On the Theories of the Internal Friction of Fluids in Motion". Transactions of the Cambridge Philosophical Society. 8: 287–305.
  10. ↑ "U.S Centennial of Flight Commission – Sir George Cayley". Archived from the original on 20 September 2008. Retrieved 2008-09-10. Sir George Cayley, born in 1773, is sometimes called the Father of Aviation. A pioneer in his field, he was the first to identify the four aerodynamic forces of flight – weight, lift, drag, and thrust and their relationship. He was also the first to build a successful human-carrying glider. Cayley described many of the concepts and elements of the modern airplane and was the first to understand and explain in engineering terms the concepts of lift and thrust.
  11. ↑ Cayley, George. "On Aerial Navigation" Part 1 Archived 2013-05-11 at the Wayback Machine, Part 2 Archived 2013-05-11 at the Wayback Machine, Part 3 Archived 2013-05-11 at the Wayback Machine Nicholson's Journal of Natural Philosophy, 1809–1810. (Via NASA). Raw text. Retrieved: 30 May 2010.
  12. ↑ d'Alembert, J. (1752). Essai d'une nouvelle theorie de la resistance des fluides.
  13. ↑ Kirchhoff, G. (1869). "Zur Theorie freier Flussigkeitsstrahlen". Journal für die reine und angewandte Mathematik. 1869 (70): 289–298. doi:10.1515/crll.1869.70.289.
  14. ↑ Rayleigh, Lord (1876). "On the Resistance of Fluids". Philosophical Magazine. 2 (13): 430–441. doi:10.1080/14786447608639132.
  15. ↑ Renard, C. (1889). "Nouvelles experiences sur la resistance de l'air". L'Aéronaute. 22: 73–81.
  16. ↑ Lanchester, F. W. (1907). Aerodynamics.
  17. ↑ Prandtl, L. (1919). Tragflügeltheorie. Göttinger Nachrichten, mathematischphysikalische Klasse, 451–477.
  18. ↑ Ackeret, J. (1925). "Luftkrafte auf Flugel, die mit der grosser also Schallgeschwindigkeit bewegt werden". Zeitschrift für Flugtechnik und Motorluftschiffahrt. 16: 72–74.
  19. ↑ Anderson, John David (1997). A History of Aerodynamics and its Impact on Flying Machines. New York, NY: Cambridge University Press. ISBN 0-521-45435-2.
  20. ↑ "Understanding Aerodynamics: Arguing from the Real Physics" Doug McLean John Wiley & Sons, 2012 Chapter 3.2 "The main relationships comprising the NS equations are the basic conservation laws for mass, momentum, and energy. To have a complete equation set we also need an equation of state relating temperature, pressure, and density..." https://play.google.com/books/reader?id=_DJuEgpmdr8C&printsec=frontcover&pg=GBS.PA191.w.0.0.0.151
  21. ↑ Anderson, John David (1997). A History of Aerodynamics and its Impact on Flying Machines. New York, NY: Cambridge University Press. ISBN 0-521-45435-2.
  22. ↑ Katz, Joseph (1991). Low-speed aerodynamics: From wing theory to panel methods. McGraw-Hill series in aeronautical and aerospace engineering. New York: McGraw-Hill. ISBN 0-07-050446-6. OCLC 21593499.
  23. ↑ Katz, Joseph (1991). Low-speed aerodynamics: From wing theory to panel methods. McGraw-Hill series in aeronautical and aerospace engineering. New York: McGraw-Hill. ISBN 0-07-050446-6. OCLC 21593499.

अग्रिम पठन

General aerodynamics

Subsonic aerodynamics

Transonic aerodynamics

Supersonic aerodynamics

Hypersonic aerodynamics

History of aerodynamics

Aerodynamics related to engineering

Ground vehicles

Fixed-wing aircraft

Helicopters

  • Leishman, J. Gordon (2006). Principles of Helicopter Aerodynamics (2nd ed.). Cambridge University Press. ISBN 0-521-85860-7. OCLC 224565656.
  • Prouty, Raymond W. (2001). Helicopter Performance, Stability, and Control. Krieger Publishing Company Press. ISBN 1-57524-209-5. OCLC 212379050.
  • Seddon, J.; Newman, Simon (2001). Basic Helicopter Aerodynamics: An Account of First Principles in the Fluid Mechanics and Flight Dynamics of the Single Rotor Helicopter. AIAA. ISBN 1-56347-510-3. OCLC 47623950.

Missiles

Model aircraft

Related branches of aerodynamics

Aerothermodynamics

Aeroelasticity

Boundary layers

Turbulence

बाहरी संबंध

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