स्टोक्स घर्षण कारक Calculator
स्टोक्स घर्षण कारक आनुपातिकता स्थिरांक को परिभाषित करता है जो श्यान द्रव में एक गोलाकार कण पर वेग के प्रति ड्रैग बल को संबंधित करता है।
Formula first
Overview
यह संबंध गोले की सतह पर सीमा शर्तों के बीच अंतर करता है, जहां 'नो-स्लिप' मानता है कि कण सतह पर द्रव वेग कण वेग से मेल खाता है, और 'फ्री-स्लिप' सतह पर शून्य कतरनी तनाव मानता है। ये कारक कम-रेनॉल्ड्स संख्या द्रव गतिकी में मौलिक हैं, जहां जड़त्वीय बल श्यान बलों की तुलना में नगण्य होते हैं। इन दो तरीकों के बीच का अंतर स्टोक्स प्रवाह व्यवस्था में सूक्ष्म-पैमाने के कणों या जैविक संस्थाओं के मॉडलिंग करते समय महत्वपूर्ण है।
Symbols
Variables
f = f
Apply it well
When To Use
When to use: जब बहुत कम रेनॉल्ड्स संख्याओं (Re << 1) पर द्रव के माध्यम से चलने वाले एक गोलाकार वस्तु पर ड्रैग बल निर्धारित करते समय इस संबंध का उपयोग करें।
Why it matters: यह सतह संपर्क मॉडल के आधार पर हाइड्रोडायनामिक ड्रैग के लिए सैद्धांतिक सीमाएं स्थापित करता है, जो अवसादन दर और सूक्ष्म-कण परिवहन की गणना के लिए आवश्यक है।
Avoid these traps
Common Mistakes
- उन प्रणालियों पर नो-स्लिप कारक लागू करना जहां सतह स्नेहन या गैस बुलबुले फिसलने का कारण बनते हैं।
- गैर-गोलाकार कणों पर लागू होने वाले परिणाम को मानना, जिसके लिए अलग ज्यामितीय सुधारों की आवश्यकता होती है।
One free problem
Practice Problem
यदि एक प्रयोग में एक तरल में गैस के बुलबुले की गति को मॉडल करने की आवश्यकता होती है, तो कौन सी घर्षण कारक सीमा शर्त सैद्धांतिक रूप से अधिक उपयुक्त है?
Hint: विचार करें कि क्या गैस के बुलबुले की सतह पर द्रव बुलबुले के समान वेग तक सीमित है।
The full worked solution stays in the interactive walkthrough.
References
Sources
- Batchelor, G. K. (1967). An Introduction to Fluid Dynamics. Cambridge University Press.
- Happel, J., & Brenner, H. (1983). Low Reynolds Number Hydrodynamics. Martinus Nijhoff Publishers.
- [object Object]
- Wikipedia: Stokes' drag law
- NIST CODATA: Dynamic viscosity
- Britannica, Stokes' law
- IUPAC Gold Book, Stokes' law
- Wikipedia, Stokes' drag equation