गणना दर्ज करें

परिणाम

वेलोसिटी हेड

0.4587

मीटर (तरल स्तंभ के m)

प्रवाह वेग	3 m/s
गुरुत्वाकर्षण त्वरण	9.81 m/s²
सूत्र	hv = v² / (2g)

वेलोसिटी हेड क्या है?

वेलोसिटी हेड किसी तरल पदार्थ की कुल ऊर्जा का वह हिस्सा है जो उसकी गति के कारण होता है, और इसे तरल स्तंभ की समतुल्य ऊँचाई के रूप में व्यक्त किया जाता है। यह बर्नौली समीकरण के तीन पदों में से एक है — बाकी दो हैं प्रेशर हेड और एलिवेशन हेड। वेलोसिटी हेड इंजीनियरों को बताता है कि प्रवाह की कितनी ऊर्जा गतिज (काइनेटिक) है, जो पाइप का आकार तय करने, पंप सिस्टम के विश्लेषण और छोटी-बड़ी हेड लॉस का अनुमान लगाने में बेहद ज़रूरी है।

क्षैतिज पाइप से बहते द्रव को दर्शाता आरेख, जिसमें वेग तीर और वेग शीर्ष को दर्शाने वाली ऊर्ध्वाधर ऊँचाई है — वेग शीर्ष गतिमान द्रव की गतिज ऊर्जा को समतुल्य स्तंभ ऊँचाई के रूप में दर्शाता है।

इस कैलकुलेटर का उपयोग कैसे करें

तरल का प्रवाह वेग मीटर प्रति सेकंड में दर्ज करें और गुरुत्वाकर्षण त्वरण भरें (पृथ्वी पर डिफ़ॉल्ट 9.81 m/s²)। कैलकुलेटर तुरंत वेलोसिटी हेड को तरल स्तंभ की मीटर में दिखा देता है। चूँकि वेलोसिटी हेड केवल वेग और गुरुत्वाकर्षण पर निर्भर करता है, इसलिए परिणाम तरल के घनत्व से स्वतंत्र होता है।

सूत्र की व्याख्या

वेलोसिटी हेड का समीकरण है:

$$h_v = \frac{v^{2}}{2g}$$

यहाँ v औसत प्रवाह वेग है और g गुरुत्वाकर्षण त्वरण है। वेग का वर्ग होने का मतलब है कि जैसे-जैसे प्रवाह तेज़ होता है, हेड तेज़ी से बढ़ता है: वेग दोगुना करने पर वेलोसिटी हेड चार गुना हो जाता है। नीचे का $2g$ हर प्रति इकाई भार की गतिज ऊर्जा को लंबाई की इकाई में बदल देता है।

बर्नूली ऊर्जा घटक तीन ऊँचाई खंडों में संचित: ऊँचाई शीर्ष, दाब शीर्ष और वेग शीर्ष — बर्नूली समीकरण में कुल शीर्ष ऊँचाई शीर्ष, दाब शीर्ष और वेग शीर्ष का योग होता है।

हल किया गया उदाहरण

मान लीजिए पृथ्वी पर पानी एक पाइप से 3 m/s की गति से बह रहा है ($g = 9.81 \text{ m/s}^2$)। तब $$h_v = \frac{3^{2}}{2 \times 9.81} = \frac{9}{19.62} = 0.4587 \text{ मीटर}$$ बहता हुआ पानी 0.46 मीटर ऊँचे तरल स्तंभ के बराबर गतिज ऊर्जा रखता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या तरल का प्रकार वेलोसिटी हेड को प्रभावित करता है? नहीं। वेलोसिटी हेड केवल वेग और गुरुत्वाकर्षण पर निर्भर करता है, इसलिए समान गति पर पानी, तेल और हवा का वेलोसिटी हेड उनके अपने स्तंभ की मीटर में बराबर होता है।

परिणाम किस इकाई में आता है? जब वेग m/s में और g m/s² में हो, तो परिणाम तरल स्तंभ के मीटर में आता है। अमेरिकी (US) इकाइयों के लिए ft/s और 32.174 ft/s² इस्तेमाल करें ताकि उत्तर फीट में मिले।

वेलोसिटी हेड क्यों मायने रखता है? इसका उपयोग बर्नौली समीकरण में और छोटी हानियों (फिटिंग, वाल्व) की गणना में होता है, जहाँ हानि अक्सर एक गुणांक को वेलोसिटी हेड से गुणा करके निकाली जाती है।

संबंधित कैलकुलेटर