फ्री स्लिप बाउंड्री कंडीशन (Free Slip Boundary Condition) Calculator

Formula first

Overview

फ्लूइड मैकेनिक्स में, फ्री स्लिप कंडीशन का मतलब है कि सीमा के लंबवत वेग प्रवणता शून्य होती है, जिसका अर्थ है कि दीवार द्रव पर कोई श्यान ड्रैग बल नहीं लगाती है। यह अक्सर उच्च-रेनॉल्ड्स-संख्या प्रवाह सिमुलेशन में एक सन्निकटन के रूप में उपयोग किया जाता है जहां सीमा परत के प्रभावों को नजरअंदाज कर दिया जाता है या आदर्श अदृश्य प्रवाह मॉडल में। यह नो-स्लिप कंडीशन के विपरीत है, जहां सीमा पर तरल वेग को सीमा के वेग के बराबर माना जाता है।

Symbols

Variables

${\mu }_1$ = Dynamic Viscosity, $\frac{d{v}_x}{dy}$ = Velocity Gradient, $\tau$ = Shear Stress, ${\tau }_w$ = Shear Stress

Apply it well

When To Use

When to use: जब आदर्श प्रवाह या ठोस सतहों से दूर क्षेत्रों का मॉडल बना रहे हों जहाँ श्यान दीवार के प्रभाव नगण्य हों, तब लागू करें।

Why it matters: यह विशिष्ट इंटरफ़ेस पर श्यान सीमा परतों को हल करने की आवश्यकता को हटाकर कम्प्यूटेशनल फ्लूइड डायनामिक्स के लिए नवी-स्टोक्स समीकरणों को सरल बनाता है।

Avoid these traps

Common Mistakes

• कम गति वाले प्रवाहों में दीवारों के पास वास्तविक श्यान तरल पदार्थों पर फ्री-स्लिप लागू होने का अनुमान लगाना।
• फ्री-स्लिप को समरूपता सीमा शर्तों के साथ भ्रमित करना।

One free problem

Practice Problem

0.001 Pa·s की डायनामिक विस्कोसिटी वाले द्रव के लिए, दीवार पर आवश्यक वेग प्रवणता (dvx/dy) क्या है यदि फ्री स्लिप बाउंड्री कंडीशन संतुष्ट है?

Hint: फॉर्मूला नकारात्मक विस्कोसिटी और वेग प्रवणता के उत्पाद को शून्य के बराबर करता है।

The full worked solution stays in the interactive walkthrough.

Keep going

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References

Sources

1. White, F. M. (2011). Fluid Mechanics (7th ed.). McGraw-Hill Education.
2. Munson, B. R., Young, D. F., & Okiishi, T. H. (2006). Fundamentals of Fluid Mechanics. Wiley.
3. NIST CODATA
4. IUPAC Gold Book
5. Wikipedia: Free-slip boundary condition
6. White, Frank M. Fluid Mechanics. 8th ed., McGraw-Hill Education, 2016.
7. NIST Chemistry WebBook
8. White, Frank M. Fluid Mechanics. McGraw-Hill Education, 2016.