कुल हेड क्या है?
कुल हेड (H) बहते हुए द्रव की प्रति इकाई भार कुल यांत्रिक ऊर्जा है, जिसे मीटर में द्रव स्तंभ की ऊँचाई के रूप में व्यक्त किया जाता है। यह बर्नौली समीकरण से आता है और ऊर्जा के तीन रूपों को जोड़ता है: ऊँचाई (स्थितिज), दाब (फ्लो वर्क) और वेग (गतिज)। इंजीनियर कुल हेड का उपयोग पंप का आकार तय करने, पाइप नेटवर्क का विश्लेषण करने और किसी फ्लो सिस्टम के दो बिंदुओं के बीच ऊर्जा संरक्षण की जाँच करने के लिए करते हैं।
कैलकुलेटर का उपयोग कैसे करें
किसी संदर्भ डेटम से द्रव की ऊँचाई z, पास्कल में स्थैतिक दाब P, मीटर प्रति सेकंड में फ्लो वेग v, द्रव का घनत्व ρ (पानी के लिए 1000 kg/m³) और गुरुत्वीय त्वरण g (डिफ़ॉल्ट 9.81 m/s²) दर्ज करें। कैलकुलेटर कुल हेड के साथ-साथ हर अलग घटक भी देता है, ताकि आप देख सकें कि ऊर्जा किस तरह बँटी हुई है।
सूत्र की व्याख्या
कुल हेड का सूत्र है $$H = z + \frac{P}{\rho g} + \frac{v^{2}}{2g}$$ पहला पद ऊँचाई हेड है, यानी स्वयं ऊँचाई। दूसरा पद, \(\frac{P}{\rho g}\), दाब हेड है — द्रव की वह ऊँचाई जो उस दाब को उत्पन्न करेगी। तीसरा पद, \(\frac{v^{2}}{2g}\), वेग हेड है, जो गतिज ऊर्जा को एक समतुल्य ऊँचाई के रूप में दर्शाता है। तीनों पदों की इकाई समान (मीटर) होती है, इसीलिए इन्हें सीधे जोड़ा जा सकता है।
हल किया हुआ उदाहरण
मान लीजिए \(z = 10\ \text{m}\), \(P = 200{,}000\ \text{Pa}\), \(v = 4\ \text{m/s}\), \(\rho = 1000\ \text{kg/m}^3\), \(g = 9.81\ \text{m/s}^2\)। दाब हेड $$\frac{200000}{1000 \times 9.81} = 20.387\ \text{m}$$ वेग हेड $$\frac{4^{2}}{2 \times 9.81} = \frac{16}{19.62} = 0.8155\ \text{m}$$ कुल हेड $$10 + 20.387 + 0.8155 = 31.203\ \text{m}$$
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
यह गेज दाब है या निरपेक्ष (एब्सोल्यूट)? आपको जो भी संदर्भ चाहिए उसका उपयोग करें; किसी सिस्टम के भीतर ऊर्जा की तुलना के लिए आमतौर पर गेज दाब इस्तेमाल होता है।
मुझे कौन-सा घनत्व इस्तेमाल करना चाहिए? कमरे के तापमान पर पानी का घनत्व लगभग 1000 kg/m³ होता है। अन्य तरल या गैस के लिए वास्तविक द्रव घनत्व का उपयोग करें।
क्या मैं गुरुत्व बदल सकता हूँ? हाँ — अलग ग्रहीय परिस्थितियों के लिए g को बदलें या मानक गुरुत्व के लिए 9.80665 m/s² का उपयोग करें।
