Welcome to Zero to Infinity Q&A. To ask questions or answer any question please Register first. Thank You.

সেন্ট্রিফিউগাল পাম্পের মূল নীতি কী? এটি কিভাবে পানি উপরে উঠায়?

7 like 0 dislike
5,287 views
asked Jul 23, 2013 in Physics by Enam Ahmed Shuvo (630 points)
28% Accept Rate
Share at -

2 Answers

4 like 0 dislike
answered Aug 24, 2013 by Mustafa Rifat (821 points)
edited Sep 5, 2013 by Mustafa Rifat
 
Best answer

যে কোন পাম্পের কাজই হচ্ছে লিকুইডকে প্রেসারাইজড করে প্রবাহিত করা।যেমন আমাদের বাসাবাড়িতে দেখা যায় নিচ তলা থেকে উচুঁতে পানি পাঠানো হয়।যে কোন কিছুই স্বাভাবিকভাবে ঐ জায়গাতেই থাকতে চায় যেখানে তার বিভবশক্তি সর্বনিম্ন।নিচতলায় পানির ট্যাঙ্কিতে থাকা পানির চেয়ে পাঁচতলায় পানির বিভবশক্তি তাই বেশি(w=mgh)।তাই পানিকে উপরে পাঠাতে হলে পানিকে প্রেসারাইজড করে উপরের দিকে পাঠাতে হয়।পাম্প এই কাজটাই করে।সেন্ট্রিফিউগাল পাম্প এই কাজটা করে সেন্ট্রিফিউগাল ফোর্সকে কাজে লাগিয়ে।

ধরা যাক, একটা পুকুর থেকে আমরা উঁচু কোন জায়গায় পানি নেব।সেন্ট্রিফিউগাল পাম্পটা কোনভাবে পুকুরের পানিপৃষ্ঠ থেকে একটা পার্টিকুলার হাইটে স্থাপন করা হল।এখন পাম্প থেকে একটা পাইপ বের করে পুকুরের পানির মধ্যে ডুবিয়ে পাম্প অন করে দিলেই কিন্তু পানি ফ্লো করা শুরু করবে না।এক্ষেত্রে একটা ব্যাপার আছে যাকে প্রাইমিং বলে।এ ব্যাপারটা বুঝতে পারলেই মোটামুটি কার্যপ্রণালীটা বোঝা হয়ে যাবে।তো শুরু করলাম।

পুকুরের পানির উপর কাজ করছে বায়ুমন্ডলীয় চাপ,১ এটমোস্ফেয়ার।আজ থেকে অনেক বছর আগে টরেসেলি নামের একজন বিজ্ঞানী প্রমাণ করে দিয়ে গেছেন যে বায়ুমন্ডলীয় চাপের মাধ্যেমে পারদের একটা কলামকে ৭৬ সেন্টিমিটার উপরে উঠানো সম্ভব।আরো সহজ করে বললে বলা যায় স্বাভাবিক অবস্থায় বায়ু চাপ দিয়ে পারদকে ৭৬ সেন্টমিটার পর্যন্ত ওঠাতে পারবে।এর বেশি পারবেনা কারণ এর বেশি পারদের যে ওজন হবে তা বায়ুর চাপের জন্য সৃষ্টি হওয়া বলের চেয়ে বেশি।এক্ষেত্রে যদি বদলে পানি ব্যবহার করা হত তাহলে পানিকে বায়ুচাপ ১০.৩৩ মিটার উপরে উঠাতে পারত।কারণ পারদের চেয়ে পানির ঘনত্ব কম।

এখন দেখা যাচ্ছে যে পুকুরের পানির উপর বিদ্যমান আছে স্বাভাবিক বায়ুচাপ।একটা পাইপ দিয়ে তা উপরে পাম্পের সাথে কানেক্টেড।যদি কোনভাবে পাম্পের ভেতর বায়ুচাপের চেয়ে কম চাপ তৈরি করা যেত,তাহলেই বায়ু পানিকে ঠেলে অন্তত ১০.৩৩ মিটার উপরে অবস্থিত পাম্পে পৌছে দিতে পারত।তাই আমাদের বায়ুচাপের চেয়ে কম চাপ সৃষ্টি করতে হবে পাম্পের ভেতর।যে প্রক্রিয়ায় এটা করা হয় তাকেই বলা হয় প্রাইমিং।

যে পাইপটা দিয়ে পুকুর থেকে পানি তোলা হবে তাতে ফুট ভাল্ব নামে একটা ভাল্ব থাকে।এটা দিয়ে পানি শুধু উপরের দিকেই যেতে পারে।এখন পাম্পের ভেতর বায়ুচাপের চেয়ে কম চাপ তৈরি করা হয় সেন্ট্রিফিউগাল ফোর্সের মাধ্যমে(F=mv^2/r)।পাম্পের ভেতরে যখন পানি ঢুকেনি,তখন তা বায়ুপূর্ণ থাকে।পাম্প অন করলে পাম্পের ব্লেডগুলো(যাকে ইম্পেলার বলা হয়)ঘুরতে শুরু করে এবং এই বায়ুকে সরিয়ে উপরে পৌঁছে দেয়।তাই হঠাত করেই ঐ জায়গাটাতে শূণ্যতার সৃষ্টি হয় অর্থাৎ চাপ কমে যায়।কিন্তু এইভাবে চাপ জে পরিমান কমানো সম্ভব হয় তার দ্বারা পানিকে নিচ থেকে উপরে উঠিয়ে আনা যায়না।কারণ বায়ুর ঘনত্ব বেশ কম।অর্থাত কম ভরের বায়ুকে ইম্পেলার দিয়ে ঘুরিয়ে ছিটকে ফেলে বেশি একটা সেন্ট্রিফিউগাল ফোর্স পাওয়া যায়না(m যত ছোট,F ও ততই ছোট হয়)। 

তাই যেটা করা হয় সেটা হচ্ছে পাম্পের ভেতরটাকে আগেই পানি দিয়ে ভরে দেয়া হয়।এখন ফুট ভাল্বের কারণে এই পানি কিন্তু পুকুরে চলে যেতে পারবেনা।পানি দিয়ে ভরে যখন পাম্পটা অন করা হল সাথে সাথে ইম্পেলার ঘুরে পানিকে ছিটকে উপরে ঠেলে দেবে।এখন পানির ভর যেহেতু বায়ুর চেয়ে অনেক বেশি তাই এ প্রক্রিয়ায় তৈরি সেন্ট্রিফিউগাল ফোর্সও আগের চেয়ে বেশি হবে।তাই এক্ষেত্রে চাপ অনেক বেশি কমানো সম্ভব হবে।ফলে বায়ুচাপ পড়বে পুকুরের পানির উপর যা পুকুরের পানিকে ঠেলে পাম্পে পাঠায় দেবে।এই যে পাম্পের ভেতর চালু করার আগেই পানি দিয়ে ভরে দেয়া যেন পাম্পের ভেতর বায়ুচাপ অপেক্ষা কম চাপ তৈরি হতে পারে,একেই বলা হয় প্রাইমিং।

এখন একবার যখন পানি আসা আরম্ভ হয়েই গেল এবং পাম্প অন হয়েই গেল তখন ইম্পেলার ঘুরতে থাকবে এবং সেন্ট্রিফিউগাল ফোর্সের মাধ্যমে পানিকে অনবরত উপরে পাঠাতে থাকবে।

সহজভাবে এটাই সেন্ট্রিফিউগাল পাম্পের মূলনীতি।বাসাবাড়িতে এই পাম্পগুলোই ইউজ করা হয়।

শেষ করি আরেকটা ব্যাপার দিয়ে।বলেছিলাম যে পাম্পের ভেতর চাপ বায়ুচাপের চেয়ে যতই কমানো হোক না কেন,বায়ুচাপ পানিকে ঠেলে কখনো ১০.৩৩ মিটারের বেশি উপরে ওঠাতে পারবেনা।প্রকৃতপক্ষে আরো কম ওঠাতে পারে কারণ পাইপের দেয়ালে ঘর্ষণ বল বিদ্যমান।তো এমন সিচুয়েশন কিন্তু তৈরি হতেই পারে যেখানে পাম্পকে পানির পৃষ্ঠতল থেকে এর চেয়ে আরো উঁচুতে স্থাপন করা ছাড়া আর উপায় নেই।তখন তো প্রাইমিং করেও আর লাভ হবেনা।তখন যেটা আমরা করতে পারি সেটা হচ্ছে পাম্পটাকেই পানির উৎসের(এখানে পুকুর) ভেতর ডুবিয়ে দিতে পারি।তখন আর পানিকে উপরে পাম্প পর্যন্ত তোলার ঝামেলাই নেই।এরকম পাম্পকে বলা হয় সাবমার্জিবল পাম্প।

 

4 like 0 dislike
answered Jul 23, 2013 by dead_scientist (354 points)
খুব সম্ভবত চাপের তারতম্য তৈরী করে এই কাজ সমাধা করে।
commented Jul 24, 2013 by Enam Ahmed Shuvo (630 points)
কোন ক্ষেত্রে চাপের তারতম্য তৈরি করে ?

4,676 questions

5,801 answers

1,861 comments

15,955 users

75 Online
0 Member And 75 Guest
Most active Members
this month:
    Gute Mathe-Fragen - Bestes Mathe-Forum
    ...