तरल पदार्थ गतिशीलता भौतिक विज्ञानको एक आधारभूत क्षेत्र हो जसले तरल पदार्थ र गतिमा ग्यासहरूको व्यवहारको अध्ययन गर्दछ। यसले तरल पदार्थको प्रवाह, दबाब, वेग, र तरल पदार्थमा काम गर्ने बलहरू सहित विभिन्न अवधारणाहरू समावेश गर्दछ। फ्लुइड डाइनामिक्सको इन्जिनियरिङ, मौसम विज्ञान, समुद्र विज्ञान, र जैविक प्रणालीहरू बुझ्नमा पनि महत्त्वपूर्ण अनुप्रयोगहरू छन्। यस पाठले तरल पदार्थको गतिशीलताका मुख्य अवधारणाहरू अन्वेषण गर्नेछ, तरल पदार्थहरूले विभिन्न परिस्थितिहरूमा कसरी व्यवहार गर्छन् भन्ने बारे अन्तरदृष्टि प्रदान गर्दछ।
तरल पदार्थ एक पदार्थ हो जुन यसमा लागू गरिएको कुनै पनि कतरनी बलको प्रतिरोध गर्न सक्दैन। जब एक कतरनी बल लागू गरिन्छ, तरल पदार्थ लगातार विकृत हुन्छ। तरल पदार्थमा तरल पदार्थ र ग्यास दुवै समावेश हुन्छन्। तिनीहरूसँग बग्ने र तिनीहरूको कन्टेनरको आकार लिने विशिष्ट विशेषता छ।
चिपचिपापन तरल पदार्थ को प्रवाह को प्रतिरोध को एक उपाय हो। यसले तरल पदार्थ कति बाक्लो वा सिरपयुक्त हुन्छ भनेर वर्णन गर्दछ। पानीमा कम चिपचिपापन हुन्छ, यसको मतलब यो सजिलै संग बग्छ, जबकि मह उच्च चिपचिपापन छ र धेरै बिस्तारै बग्छ। चिपचिपापन को गणितीय प्रतिनिधित्व अक्सर प्रतीक \(\mu\) द्वारा दिइएको छ। SI प्रणालीमा चिपचिपापनको एकाइ पास्कल सेकेन्ड ( \(Pa\cdot s\) ) हो।
त्यहाँ दुई प्रकारका प्रवाहहरू छन् जुन तरल पदार्थमा हुन सक्छ: लामिनार र अशान्त। लामिनार प्रवाह चिकनी, व्यवस्थित तरल गति द्वारा विशेषता हो जुन सामान्यतया तल्लो गतिमा चल्ने तरल पदार्थहरूमा देखिन्छ। यसको विपरित, अशान्त प्रवाह अराजक छ र उच्च गतिमा हुन्छ। ल्यामिनारबाट अशान्त प्रवाहमा संक्रमण रेनोल्ड्स नम्बर ( \(Re\) ) द्वारा निर्धारण गरिन्छ, जसलाई निम्न रूपमा गणना गरिन्छ:
\(Re = \frac{\rho vL}{\mu}\)जहाँ \(\rho\) तरल पदार्थको घनत्व हो, \(v\) तरल वेग हो, \(L\) एक विशेषता रैखिक आयाम हो, र \(\mu\) तरल पदार्थको गतिशील चिपचिपाहट हो।
तरल पदार्थ गतिशीलता मा दबाव एक महत्वपूर्ण अवधारणा हो। यो तरल पदार्थको कणहरु द्वारा प्रति एकाइ क्षेत्र को बल हो। तरल पदार्थको दबाब गहिराई संग परिवर्तन हुन्छ र समीकरण द्वारा दिइएको छ:
\(P = P_0 + \rho gh\)जहाँ \(P\) गहिराईमा तरल पदार्थको दबाब हो \(h\) , \(P_0\) सतहमा तरल पदार्थको दबाब हो, \(\rho\) तरल पदार्थको घनत्व हो, \(g\) हो गुरुत्वाकर्षणको कारण प्रवेग, र \(h\) सतहको तलको गहिराई हो।
बर्नोलीको सिद्धान्त तरल पदार्थको गतिशीलताको आधारभूत सिद्धान्त हो जसले तरल पदार्थको वेग, दबाब र उचाइ कसरी सम्बन्धित छ भनी बताउँछ। यस सिद्धान्तको अनुसार, तरल पदार्थको गतिमा वृद्धि दबावमा कमी वा तरल पदार्थको सम्भावित ऊर्जामा कमीको साथ हुन्छ। सिद्धान्त निम्न रूपमा व्यक्त गरिएको छ:
\(P + \frac{1}{2}\rho v^2 + \rho gh = \textrm{स्थिर}\)जहाँ \(P\) दबाब हो, \(\rho\) तरल पदार्थको घनत्व हो, \(v\) तरल पदार्थको वेग हो, र \(h\) सन्दर्भ बिन्दुभन्दा माथिको उचाइ हो।
तरल गतिशीलता बुझ्न दैनिक जीवनबाट सरल प्रयोग र अवलोकनहरू मार्फत विस्तार गर्न सकिन्छ:
तरल गतिशीलताले विज्ञान र इन्जिनियरिङका धेरै क्षेत्रमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ, जसमा:
फ्लुइड डाइनामिक्स भौतिक विज्ञानको एक आकर्षक क्षेत्र हो, जसले विभिन्न परिस्थितिहरूमा तरल पदार्थले कसरी व्यवहार गर्छ भन्ने बारे अन्तरदृष्टि प्रदान गर्दछ। नदीहरूमा पानीको बहावदेखि परिष्कृत विमानको डिजाइनसम्म, तरल गतिशीलताका सिद्धान्तहरू दैनिक जीवन र प्रविधिका धेरै पक्षहरूमा प्रयोग हुन्छन्। यी सिद्धान्तहरू बुझ्दा वातावरणीय विज्ञान, इन्जिनियरिङ, र चिकित्सा लगायत विविध क्षेत्रहरूमा जटिल समस्याहरू आविष्कार गर्ने र समाधान गर्ने हाम्रो क्षमता बढाउँछ।
