ഫ്ലൂയിഡ് മെക്കാനിക്സ് ലെക്ചർ - അടിയന്തര നോട്ടുകള്

ഇന്റർഡക്ഷൻ

• Fluid Mechanics: ഫ്ലൂയിഡുകൾ (ദ്രാവകങ്ങളും വാതകങ്ങളും) ആകർഷണത്തിന്റെയും മർദ്ദത്തിന്റെയും സ്വഭാവം പഠിക്കുന്ന ശാസ്ത്രശാഖ.

ഫ്ലൂയിഡ് ആണ് എന്ത്?

• Fluid: സോഴ്സ് (സോളിഡ്) അല്ലാത്ത എല്ലാ പദാർഥങ്ങളും.
• **Fluid Classification: **
  • Fluid Statics: വിശ്രമത്തിലുള്ള ഫ്ലൂയിഡ്.
  • Fluid Kinematics: പ്രസ്ഥാനത്തിലുള്ള ഫ്ലൂയിഡ്.
  • Fluid Dynamics: പ്രസ്ഥാനത്തിൽ ഉള്ളപ്പോൾ ഫ്ലൂയിഡിന്റെ സ്വഭാവം.

ഫ്ലൂയിഡിന്റെ പ്രധാന ഗുണങ്ങൾ

• Density (ρ): ഭാരം / അളവ്
  • SI Unit: kg/m³
  • Water Density: 1000 kg/m³ at 4°C
• Specific Weight (γ): ഭാരം / അളവ്
  • SI Unit: N/m³
  • Water Specific Weight: 9810 N/m³
• Specific Volume (ν): അളവ് / ഭാരം
  • Reciprocal of Density (ν = 1/ρ)
  • SI Unit: m³/kg
• Specific Gravity: Other fluid density / Water density
  • Water Specific Gravity: 1
• Compressibility: Reciprocal of Bulk Modulus (K)
  • Bulk Modulus (K): Compression Stress / Volumetric Strain
• Vapour Pressure: Free surface of liquid pressure exerted by vapour
  • Influence on evaporation and boiling
• Cohesion and Adhesion:
  • Cohesion: Attraction force between same molecules
  • Adhesion: Attraction force between different molecules
• Viscosity: Fluid layers move against each other
  • Dynamic Viscosity (μ): N s/m²
  • Kinematic Viscosity (ν): Dynamic Viscosity / Density
  • SI Unit: m²/s (Stokes)

താപനിലയും ഫ്ലൂയിഡും

• Temperature: Hotness or coldness measure
  • Measurement in Kelvin (K), Celsius (°C), or Fahrenheit (°F)
  • Effect of Temperature on Viscosity:
    • Liquid viscosity decreases with temperature increase
    • Gas viscosity increases with temperature increase

ഫ്ലൂയിഡിന്റെ തരം

• Ideal Fluid: No viscosity (Hypothetical)
• Real Fluid: Has viscosity
• Newtonian Fluid: Shear stress proportional to velocity gradient
• Non-Newtonian Fluid: Shear stress not proportional to velocity gradient
• Ideal Plastic Fluid: Has yield value and proportional shear stress

പ്രശ്ന പരിഹാരം

1. Fluid weight to mass conversion: W = mg; m = W/g
2. Specific Gravity using viscosity and kinematic viscosity: S = ρ_f/ρ_w ; ρ_f = μ/ν

ഗ്രീക്ക് പ്രതിമകൾ

• കേശാവാർഗ്ഗ്യപാത്രം: Contact surface behaves like membrane under tension.
• Surface tension: Force per unit length on free surface.

വിസ്കോസ് പ്രൊബ്ലം ഉദാഹരണങ്ങൾ**

1. Mass from weight: W = 500 N, g = 9.806 m/s²

• m = W/g = 500/9.806 = 50.99 kg

2. Weight on another planet: Mass = 50.99 kg, g = 3.5 m/s²

• W = mg = 50.99 * 3.5 = 178.46 N

3. Specific gravity calculation: μ = 0.07 poise, ν = 0.4042 stokes

• Convert units, calculate density, then S = ρ_f/ρ_w

നിർണ്ണായക ചോദ്യം

• Viscosity determination: μ = ρν
  • Given Specific Gravity, Kinematic Viscosity
  • Example: ν = 6 stokes, S = 2
  • μ = ρ * ν = 2000 * 6 * 10⁻⁴ = 1.2 Ns/m²

ന്യായപരമായ ലക്ഷ്യം

• പ്രാഥമിക ഫ്ലൂയിഡ് പ്രോപ്പർട്ടീസ്
• താപനില, മർദ്ദം, സാന്ദ്രത, ശീർഷകം എന്നിവയുടെ പ്രാധാന്യം
• പ്രശ്ന പരിഹാര പാഠങ്ങൾ

അവസാന: മരുഭൂമിയിൽ നിന്നു് പരാജയപ്പെടാതെ രസകരമായ പഠനം.