सारी अशांति परिमित है

समय के साथ अशांत प्रवाह के गायब होने के साक्ष्य

एक अशांत भंवर एक पतली कांच की ट्यूब के माध्यम से बहती है। भंवर से पहले और पीछे, प्रवाह लामिना है। © गतिशीलता और स्व-संगठन के लिए MPI
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जैसे ही एक धारा एक निश्चित गति तक पहुंचती है, यह अशांत हो जाती है: तरल या गैस अब क्रम में नहीं बहती है, लेकिन एक साथ जंगली रूप से उछल जाती है। लेकिन पहले के विचार के विपरीत, यह स्थिति स्थायी नहीं है। अब वैज्ञानिकों ने दिखाया है कि पाइप के प्रवाह में समय के साथ कोई भी अशांति गायब हो जाती है। शोधकर्ताओं के माप पिछले सभी प्रयोगों और कंप्यूटर सिमुलेशन की तुलना में अधिक सटीक हैं।

चाहे तेल पाइपलाइनों में या शहरी जलापूर्ति में - पाइपों में अशांत प्रवाह कई रोज़मर्रा के अनुप्रयोगों में एक भूमिका निभाते हैं। आम उनके लिए बाहरी रूप है: एक पहाड़ की धारा की तरह, वे अपने तरीके से गपशप करते हैं। केवल बहुत धीमी प्रवाह दर पर धाराएँ शांत होती हैं। वैज्ञानिकों ने इस स्थिति को लामिनायर के रूप में वर्णित किया है। अशांत और लामिना के बीच अंतर के लिए निर्णायक आंतरिक बल हैं जो पानी के अणुओं को एक साथ बांधते हैं। केवल जब उनका प्रभाव प्रवाह को तेज करने वाले बलों के प्रभाव से कमजोर होता है, तो अशांति पैदा हो सकती है।

अशांत से लेकर लामिना तक

पहले, शोधकर्ताओं ने माना कि एक अशांत प्रवाह जो लगातार उच्च गति से बहता है, अशांत रहता है। लेकिन गोटिंगेन और डेल्फ़्ट के वैज्ञानिकों को अब ऐसे सुराग मिले हैं जो इसके विपरीत साबित होते हैं। मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट के ब्योर्न हॉफ बताते हैं, "हमारे माप बताते हैं कि पाइप में हर अशांत प्रवाह अनिवार्य रूप से लामिना बन जाता है।"

गतिशीलता और आत्म-संगठन। पाइप की ज्यामिति के आधार पर, इस संक्रमण को आने में कई साल लग सकते हैं। लेकिन एक गर्त में गेंद की तरह, जो हमेशा संतुलन में वापस आती है, केवल लामिना का प्रवाह स्थिर होता है।

"सुपर स्ट्रॉ" में माप

अपने माप के लिए, शोधकर्ताओं ने ग्लास ट्यूब के माध्यम से पानी का प्रवाह 14 मीटर लंबा और केवल कुछ मिलीमीटर चौड़ा होने दिया। किनारे से पानी की एक छोटी धारा के साथ, उन्होंने अन्यथा लामिना के प्रवाह में एक अशांत भंवर बनाया और इसे पाइप के माध्यम से अपने रास्ते पर आगे बढ़ने के रूप में देखा। इस संभावना से कि भंवर पाइप के अंत तक पहुंच गया, वे अंतर्निहित अशांति के कानूनों का अनुमान लगा सकते हैं। प्रदर्शन

"यह बताने में सक्षम होने के लिए कि क्या अशांति स्थिर है या केवल बहुत, बहुत लंबे समय से जीवित है, हमें ठीक से मापना था, " हॉफ बताते हैं। इसलिए प्रयोग के दौरान पानी के तापमान को स्थिर रखना महत्वपूर्ण था। शोधकर्ताओं द्वारा हासिल की गई माप सटीकता सभी को पार कर जाती है

इस सवाल पर पिछले माप। यहां तक ​​कि कंप्यूटर सिमुलेशन भी ऐसे सटीक मूल्यों को वितरित करने में सक्षम नहीं हैं।

अवांछित अशांति के खिलाफ मदद

यह अभी भी स्पष्ट नहीं है कि क्या शोधकर्ताओं के परिणामों को ट्यूबों के बाहर बहने के लिए भी स्थानांतरित किया जा सकता है। लेकिन अब भी, नए परिणाम भविष्य में पाइप में लक्षित अशांति को समाप्त करने में मदद कर सकते हैं। "अशांत प्रवाह अधिक ऊर्जा की खपत करते हैं और इसलिए अक्सर होते हैं

अवांछनीय, उदाहरण के लिए तेल पाइपलाइनों में, "हॉफ ने कहा। चूँकि ये धाराएँ अपने आप ही लामिना की हो जाती हैं, इसलिए लक्षित गड़बड़ी से आम तौर पर बहुत लंबी सेवा जीवन को छोटा करना संभव हो सकता है, जिससे ऊर्जा की बचत होती है।

(मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर डायनामिक्स एंड सेल्फ-ऑर्गनाइजेशन, 25.11.2008 - NPO)