जलमग्न वस्तुओं पर ड्रैग फोर्स की गणना तरल गतिशीलता में आवश्यक है। यह जहाजों, पनडुब्बी और पानी के नीचे वाहनों को डिजाइन करने में मदद करता है। यह गाइड विभिन्न परिदृश्यों में ड्रैग फोर्स को समझने और कंप्यूट करने के लिए एक सीधा दृष्टिकोण प्रदान करता है।

समझौता ज्ञापन

ड्रैग फोर्स एक चलती वस्तु पर एक तरल पदार्थ द्वारा लगाए गए प्रतिरोध है। यह तरल पदार्थ के वेग, वस्तु के आकार और तरल पदार्थ के गुणों जैसे कारकों पर निर्भर करता है। ड्रैग फोर्स के लिए बुनियादी सूत्र है:

F]d]] = 1⁄2 ρ v2 C]d]A]]]

कहाँ:

  • F]d]]: Drag force
  • ] : द्रव घनत्व
  • v]: तरल पदार्थ के सापेक्ष वस्तु की वेग
  • Cd]]]: Drag गुणांक
  • A]: क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र

ड्रैग गुणांक की गणना

ड्रैग गुणांक (C]d) वस्तु और प्रवाह की स्थिति के आकार के आधार पर भिन्न होता है। यह आमतौर पर प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया जाता है या मानक संदर्भ तालिकाओं से प्राप्त होता है। सामान्य आकृतियों के लिए:

  • Spheres: Cd ≈ 0.47
  • सिलेंडर: Cd ≈ 1.0
  • सुव्यवस्थित शरीर: C d ≈ 0.04-0.2

ड्रैग फोर्स की गणना करने के लिए कदम

इन चरणों को खींचें:

  • तरल घनत्व (ρ) निर्धारित करें।
  • तरल पदार्थ के सापेक्ष वस्तु के वेग (v) को मापें या पहचानें।
  • प्रवाह का सामना करने वाली वस्तु के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र (A) का पता लगाएं।
  • ऑब्जेक्ट आकार के लिए उपयुक्त ड्रैग गुणांक (C d) की पहचान करें।
  • सूत्र लागू करें: Fd = 1⁄2 ρ v2 CdA.

उदाहरण Calculation

एक जलमग्न क्षेत्र को 0.5 मीटर व्यास के साथ 1000 किलोग्राम / एम 3 के घनत्व के साथ पानी में 2 मीटर प्रति सेकंड में चला जाता है। एक क्षेत्र के लिए ड्रैग गुणांक लगभग 0.47 है। ड्रैग फोर्स की गणना करें।

सबसे पहले, क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को ढूंढें:

A = π r2 = π (0.25)2 ≈ 0.196 m2

फिर सूत्र लागू करें:

F]d] = 1⁄2 × 1000 × 22 × 0.47 × 0.196 ≈ 92.4 N