दबाव ढाल विविधताओं या किसी दिए गए दिशा में दबाव में मतभेद है, जो अंदर या एक तरल पदार्थ की सीमा पर हो सकता है के होते हैं। बदले में, दबाव दीवारों या सीमा पर एक तरल पदार्थ (तरल या गैस) द्वारा लगाए गए प्रति इकाई क्षेत्र पर बल होता है जिसमें यह होता है।
उदाहरण के लिए, पानी से भरे एक पूल में नीचे की ओर ऊर्ध्वाधर दिशा में एक सकारात्मक दबाव ढाल है, क्योंकि दबाव गहराई से बढ़ता है। गहराई के प्रत्येक मीटर (या सेंटीमीटर, पैर, इंच), दबाव रैखिक रूप से बढ़ता है।
तेल निष्कर्षण में, दबाव ढाल एक बहुत महत्वपूर्ण मात्रा है। स्रोत: pixabay.com
हालांकि, एक ही स्तर पर स्थित सभी बिंदुओं पर, दबाव समान है। इसलिए, एक स्विमिंग पूल में दबाव ढाल क्षैतिज दिशा में शून्य (शून्य) है।
तेल उद्योग में, दबाव ढाल बहुत महत्वपूर्ण है। यदि छेद के तल पर दबाव सतह की तुलना में अधिक है, तो तेल आसानी से बाहर आ जाएगा। अन्यथा, दबाव अंतर को कृत्रिम रूप से बनाना होगा, या तो भाप को पंप करके या इंजेक्शन लगाकर।
तरल पदार्थ और उनके दिलचस्प गुण
एक तरल पदार्थ ऐसी कोई भी सामग्री है जिसकी आणविक संरचना उसे प्रवाहित करने की अनुमति देती है। द्रव के अणुओं को एक साथ रखने वाले बंधन ठोस के मामले में उतने मजबूत नहीं होते हैं। यह उन्हें कर्षण के कम प्रतिरोध का विरोध करने और इसलिए प्रवाह करने की अनुमति देता है।
यह परिस्थिति देख कर देखी जा सकती है कि ठोस पदार्थ एक निश्चित आकार बनाए रखते हैं, जबकि तरल पदार्थ, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, कंटेनर के अधिक या कम डिग्री को अपनाते हैं, जिसमें वे शामिल हैं।
गैसों और तरल पदार्थों को तरल पदार्थ माना जाता है क्योंकि वे इस तरह से व्यवहार करते हैं। कंटेनर की मात्रा को भरने के लिए एक गैस पूरी तरह से फैलती है।
तरल पदार्थ, उनके हिस्से के लिए, उस तक नहीं पहुंचते हैं, क्योंकि उनके पास एक निश्चित मात्रा है। अंतर यह है कि तरल पदार्थ को अयोग्य माना जा सकता है, जबकि गैसें नहीं कर सकती हैं।
दबाव में, एक गैस आसानी से संकुचित हो जाती है और सभी उपलब्ध मात्रा पर कब्जा कर लेती है। जब दबाव बढ़ता है, तो इसकी मात्रा कम हो जाती है। तरल के मामले में, इसका घनत्व - इसके द्रव्यमान और इसकी मात्रा के बीच भागफल द्वारा दिया जाता है - दबाव और तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला पर स्थिर रहता है।
वास्तविकता में यह अंतिम सीमा महत्वपूर्ण है क्योंकि लगभग कोई भी पदार्थ अत्यधिक तापमान और दबाव की कुछ शर्तों के तहत एक तरल पदार्थ की तरह व्यवहार कर सकता है।
पृथ्वी के अंदरूनी हिस्सों में जहां स्थितियों को चरम माना जा सकता है, चट्टानें जो सतह पर ठोस होंगी, मैग्मा में पिघल जाएंगी और लावा के रूप में सतह पर प्रवाहित हो सकती हैं।
दबाव की गणना
कंटेनर के फर्श पर पानी या किसी अन्य तरल पदार्थ के एक स्तंभ द्वारा डाले गए दबाव को खोजने के लिए, द्रव को निम्नलिखित विशेषताएं माना जाएगा:
- इसका घनत्व स्थिर है
- असंगत है
- यह स्थिर संतुलन की स्थितियों में है (बाकी)
इन स्थितियों में द्रव का एक स्तंभ कंटेनर के तल पर एक बल लगाता है जिसमें यह होता है। यह बल इसके वजन W के बराबर है:
घनत्व को सामान्य रूप से किलोग्राम / घन मीटर (किलो / मी 3) या पाउंड प्रति गैलन (ppg) में मापा जाता है
हाइड्रोस्टैटिक दबाव पी को एक सतह और उसके क्षेत्र A पर लंबवत बल के बीच भागफल के रूप में परिभाषित किया गया है:
दबाव = बल / क्षेत्र
स्तंभ स्तंभ के आधार x ऊंचाई के द्रव स्तंभ V = क्षेत्र की मात्रा को प्रतिस्थापित करके, दबाव समीकरण बन जाता है:
दबाव एक स्केलर मात्रा है, जिसकी अंतर्राष्ट्रीय माप प्रणाली में इकाइयाँ न्यूटन / मीटर 2 या पास्कल (पा) हैं। ब्रिटिश प्रणाली की इकाइयों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से तेल उद्योग में: पाउंड प्रति वर्ग इंच (साई)।
उपरोक्त समीकरण से पता चलता है कि सघन तरल पदार्थ अधिक दबाव डालेगा। और यह कि दबाव जितना अधिक होता है सतह उतना ही छोटा होता है।
द्रव स्तंभ के आयतन V = स्तंभ के आधार x क्षेत्रफल के क्षेत्रफल को प्रतिस्थापित करके = Az, दबाव समीकरण को सरल बनाया गया है:
उपरोक्त समीकरण से पता चलता है कि सघन तरल पदार्थ अधिक दबाव डालेगा। और यह कि दबाव जितना अधिक होता है सतह उतना ही छोटा होता है।
दबाव ढाल की गणना कैसे करें?
समीकरण P = ρgz इंगित करता है कि द्रव कॉलम का दबाव P गहराई z के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है। इसलिए, दबाव में भिन्नता inP गहराई से भिन्नता से संबंधित होगी variationz निम्न तरीके से:
घनत्व रूपांतरण कारक
तेल उद्योग में अंग्रेजी प्रणाली की इकाइयों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इस प्रणाली में दाब प्रवणता की इकाइयाँ psi / ft या psi / ft हैं। अन्य सुविधाजनक इकाइयाँ बार / मीटर हैं। पाउंड प्रति गैलन या पीएसपी व्यापक रूप से घनत्व के लिए उपयोग किया जाता है।
किसी भी तरल पदार्थ का घनत्व और विशिष्ट गुरुत्व तापमान और दबाव की विभिन्न स्थितियों के लिए प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया गया है। वे मूल्यों की तालिका में उपलब्ध हैं
इकाइयों के विभिन्न प्रणालियों के बीच दबाव ढाल के संख्यात्मक मूल्य को खोजने के लिए, किसी को रूपांतरण कारक का उपयोग करना चाहिए जो घनत्व से सीधे ढाल तक जाता है।
रूपांतरण कारक 0.052 का उपयोग तेल उद्योग में ppg में घनत्व से पीएसआई / फीट में दबाव ढाल में जाने के लिए किया जाता है। इस तरह, दबाव ढाल की गणना इस तरह की जाती है:
संदर्भ
- सर्वे, आर।, ज्वेट, जे (2008)। विज्ञान और इंजीनियरिंग के लिए भौतिकी। मात्रा २। मेक्सिको। Cengage Learning संपादकों। 367-372।
- खैर कंट्रोल स्कूल मैनुअल। अध्याय 01 दबाव के सिद्धांत।