2023-03-23
کوانڈا اثر
پانی کے بہاؤ کا کوانڈا اثر
Coanda اثر عام طور پر دو وجوہات کی بناء پر پانی کے بہاؤ کا استعمال کرتے ہوئے ظاہر کیا جاتا ہے۔ ایک یہ کہ پانی کا بہاؤ نظر آتا ہے، اور دوسرا یہ کہ پانی کے بہاؤ کا Coanda اثر ہوا کے بہاؤ سے کہیں زیادہ واضح ہے۔
یہاں دھوکہ دہی کا عنصر ہے، کیونکہ ہوا میں پانی کے بہاؤ کا کونڈل اثر ہوا کے بہاؤ سے ملتا جلتا ہے، لیکن اصول بالکل مختلف ہے۔ ہوا میں پانی کا بہاؤ ٹھوس دیوار کی طرف مائل ہونے کی وجہ یہ ہے کہ پانی اور ٹھوس کے درمیان جذب ہوتا ہے اور پانی کے بہاؤ کی سطح پر تناؤ ہوتا ہے۔ ان دونوں قوتوں کا مشترکہ عمل پانی کو دیوار کی طرف کھینچتا ہے، جسے اس طرح سمجھا جا سکتا ہے کہ پانی ٹھوس کے ذریعے چوسا جاتا ہے۔
ہم جانتے ہیں کہ پانی کی سطح کا تناؤ بہت زیادہ ہوتا ہے، اس لیے Coanda کا اثر بہت واضح ہوتا ہے، مثال کے طور پر، جب آپ شراب ڈالتے ہیں، اگر آپ اسے کافی تیزی سے نہیں ڈالتے ہیں، تو شراب بوتل کے کنارے سے نیچے چلی جائے گی، اور پانی 180 ڈگری گھومے گا، کشش ثقل کی مخالفت کرے گا۔
کوانڈا اثر، جو جذب اور سطحی تناؤ کی وجہ سے ہوتا ہے، ہماری بحث کا مرکز نہیں ہے، لیکن ہم کوانڈا اثر پر توجہ مرکوز کرنے جا رہے ہیں جو ایک ہی سیال میں موجود ہے، گیس یا مائع، لیکن کوئی آزاد سطح نہیں ہے، یعنی سطح کا کوئی تناؤ نہیں ہے۔
ہوا کے بہاؤ کا کوانڈا اثر
کوانڈا اثر ہوا کے بہاؤ میں بھی موجود ہے، لیکن ہوا میں پانی کے بہاؤ کے برعکس، گیسوں کے درمیان کوئی کھینچ نہیں ہے، صرف دباؤ ہے۔ لہذا، گیس میں کوئی "سکشن ماضی" نہیں ہے، "سکشن ماضی" کا احساس، حقیقت میں، ماضی کو دبایا جاتا ہے، ماحولیاتی دباؤ کا استعمال.
لیکن دیواریں اب بھی گیس کو چوس سکتی ہیں، جس سے Coanda اثر پیدا ہوتا ہے۔ ظاہر ہے، دیوار کے قریب کم دباؤ کی وجہ سے ہوا کا بہاؤ بیرونی ماحول سے ہوتا ہے۔
دیوار کے قریب گیس کے کم دباؤ کی وضاحت کے لیے سینٹری پیٹل فورس کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ جب ایک گیس ایک خمیدہ دیوار کے ساتھ بہتی ہے، تو بہاؤ ایک منحنی خطوط میں حرکت کرتا ہے، جس کے لیے مرکزی قوت کی ضرورت ہوتی ہے۔ چونکہ گیس میں کوئی سکشن نہیں ہوتا، اس لیے یہ سینٹری پیٹل فورس صرف گیس کے اندر موجود دباؤ سے فراہم کی جا سکتی ہے۔ دیوار سے دور کی طرف ہوا کا بہاؤ وایمنڈلیی دباؤ کا نشانہ بنتا ہے، اس لیے دیوار کے قریب کی طرف کا دباؤ سنٹرپیٹل فورس بنانے کے لیے ہوا کے دباؤ سے کم ہونا چاہیے۔
کوانڈا اثر
بہاؤ میں Coanda اثر گیس کی viscosity کی وجہ سے ہے. جیٹ اور ہوا کے اطراف کے درمیان رگڑ ہے، اور یہ رگڑ گیس کی چپچپا پن کی وجہ سے ہوتی ہے۔ جیٹ ماحول کے ماحولیاتی دباؤ کو کم کرتے ہوئے اپنے اردگرد کی جامد ہوا کو مسلسل لے جا رہا ہے۔ لیکن دباؤ میں کمی بہت، بہت چھوٹی ہے۔ کتنا چھوٹا؟ 30m/s کی رفتار سے ایک ہوائی جیٹ صرف قریبی محیطی دباؤ کو تقریباً 0.5Pa تک کم کرے گا۔ یہ پریشر ڈراپ دیوار کی طرف بہاؤ کو "ڈرا" کرنے کے لیے کافی نہیں ہے، جس سے کونڈل اثر نمایاں ہوتا ہے۔ تاہم، ایک بار دیواریں ہونے کے بعد، منفی دباؤ کئی گنا بڑھ جاتا ہے۔
جب جیٹ کے ایک طرف دیوار ہوتی ہے، دیوار کی رکاوٹ کی وجہ سے، جیٹ ہوا کا کچھ حصہ لے جانے کے بعد، اصل جگہ کو کافی ہوا کا اضافی نہیں مل سکتا، مقامی دباؤ کم ہو جائے گا، اور ہوا دونوں اطراف کے غیر متوازن دباؤ کی وجہ سے بہاؤ دیوار پر دبایا جائے گا۔ دوسرے لفظوں میں، جیٹ کے ذریعے لے جانے والی ہوا خود جیٹ کے ذریعہ زیادہ بھر جاتی ہے۔
جب دیوار باہر کی طرف موڑتی ہے، تو بہاؤ اور دیوار کے درمیان کوئی بہاؤ نہ ہونے کا ایک عارضی "ڈیڈ زون" ہوتا ہے، یہ فرض کرتے ہوئے کہ بہاؤ پہلے افقی ہے۔ بہتی ہوا مسلسل مردہ پانی کے علاقے میں ہوا کو لے جاتی ہے، اور جیٹ کا بہاؤ آہستہ آہستہ دیوار کے قریب آتا جاتا ہے۔ آخر میں، جب جیٹ کے بہاؤ کے دونوں طرف دباؤ کے فرق سے پیدا ہونے والی سینٹری پیٹل فورس صرف جیٹ کے بہاؤ کی ٹرننگ ڈگری سے میل کھاتی ہے، تو بہاؤ توازن تک پہنچ جاتا ہے، اور جیٹ کا بہاؤ خمیدہ دیوار کے ساتھ بہتا ہے۔
کوانڈا اثر کی اہمیت
کوانڈا اثر (کبھی کبھی کوانڈا اثر کے طور پر ترجمہ کیا جاتا ہے) ایئر فوائل میں لفٹ پیدا کرنے کی کلید ہے۔ کیونکہ ایئر فوائل کی لفٹ بنیادی طور پر اوپری سطح پر ہوا کے نیچے "چوسنے" کی وجہ سے ہوتی ہے۔
Henri CoandÇ ایک رومانیہ کے موجد اور ایروڈائینامکسٹ تھے جنہوں نے سب سے پہلے Coanda اثر کا استعمال کیا۔ ہوائی جہاز کی ایجاد بہت سے لوگوں کا نتیجہ ہے اور اسے کسی ایک شخص سے منسوب نہیں کیا جا سکتا، پریکٹس کا سب سے بڑا اعزاز رائٹ برادران کو جاتا ہے، تھیوری کے علمبردار کو شاید کوانڈا جانا چاہیے۔
کوانڈا جیٹ طیاروں کا بھی علمبردار تھا، اور یہ خیال کیا جاتا ہے کہ 1910 میں کوانڈا نے کامیابی کے ساتھ ایک ہوائی جہاز اڑایا جس کا نام CoandÄ-1910 تھا۔
ہوائی جہاز جیٹ انجن والا جیٹ نہیں ہے، لیکن اس میں کوئی پروپیلر اور ناک پر ایک موٹی ٹیوب نہیں ہے جو ہوا کو اڑا دیتی ہے۔ جیٹ کا ماخذ ایک سینٹرفیوگل پنکھا ہے، جس کے ذریعے ہوا کو زور حاصل کرنے کے لیے عقب کی طرف لے جاتا ہے۔
میں بہت زیادہ پڑھیں
کوانڈا اثر ہوائی جہاز کی لفٹ کو بڑھانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، لیکن یہ طریقے کچھ چھدم سائنس کے ساتھ بھی ملے ہوئے ہیں۔ مثال کے طور پر، یہاں ایک Coanda ہوائی جہاز ہے جو لفٹ بڑھانے کا دعوی کرتا ہے۔ پروپیلر اسے منڈلاتا رکھ سکتا ہے، لیکن اب اس میں پروپیلر کے نیچے ایک خول ہے، جس کا دعویٰ ہے کہ لفٹ بڑھانے کے لیے زیادہ ہوا کو نیچے لے جانے کے لیے کوانڈا اثر کا استعمال کیا جائے گا۔ درحقیقت، یہ قیمت کے قابل نہیں ہے، کیونکہ شیل عام طور پر ہوا کے بہاؤ میں رکاوٹ کا کام کرتا ہے اور صرف لفٹ کو کم کرتا ہے۔