Weirs और Notches से Flow Measurement कैसे करें? | Fluid Mechanics Practical in Hindi

Fluid Mechanics में flow measurement के लिए कई practical devices इस्तेमाल की जाती हैं, जिनमें Weirs और Notches बहुत common हैं। ये open channel flow को मापने के लिए इस्तेमाल किए जाते हैं। इस लेख में हम Weirs और Notches के types, working principle और discharge calculation method को detail में समझेंगे।

Weir क्या है?

Weir एक barrier होता है जो open channel में flow के रास्ते में लगाया जाता है ताकि flow को एक निश्चित height तक rise होने दिया जा सके। Weir के ऊपर से जो पानी बहता है, उसे हम measure करके discharge निकालते हैं।

Weir का उपयोग नदी, नालों या open canals में flow rate को मापने या control करने के लिए किया जाता है।

Types of Weirs

• Rectangular Weir – सबसे common type है जिसमें rectangular notch होता है।
• Triangular (V-Notch) Weir – इसमें V-shaped opening होती है, जो low discharge measurement के लिए useful होती है।
• Trapezoidal (Cipolletti) Weir – इस weir में side slopes होते हैं जिससे accurate discharge मिलता है।
• Broad-Crested Weir – इसका crest लंबा होता है और energy loss कम होता है।

Rectangular Weir के लिए Discharge Formula

Rectangular weir के लिए discharge का formula होता है:

Q = (2/3) * C_d * b * √(2g) * H^(3/2)

जहाँ,

• Q = Discharge (m³/s)
• C_d = Coefficient of discharge
• b = Width of the weir (m)
• H = Head of water over the crest (m)

Notch क्या है?

Notch एक sharp-edged opening होती है जो tank या reservoir की wall में बनी होती है। इसका इस्तेमाल lab experiments में flow measurement के लिए किया जाता है।

Types of Notches

• Rectangular Notch – समान width के साथ flow measurement के लिए।
• Triangular (V-Notch) – छोटे discharge measurement के लिए सबसे suitable।
• Trapezoidal Notch – बेहतर accuracy और control के लिए।

Triangular Notch के लिए Discharge Formula

V-Notch (angle θ) के लिए discharge formula होता है:

Q = (8/15) * C_d * √(2g) * tan(θ/2) * H^(5/2)

यह formula small flow measurement के लिए सबसे accurate होता है।

Weir और Notch में अंतर

• Weir का इस्तेमाल field में open channel flow measurement के लिए होता है, जबकि Notch का प्रयोग lab experiments में।
• Weir की size comparatively बड़ी होती है, जबकि Notch छोटी।
• Weir में flow depth अधिक होती है जबकि Notch में कम।

Application of Weirs & Notches

• Canal और river discharge measurement में।
• Reservoir overflow control में।
• Hydraulic laboratory experiments में।
• Flow rate calibration के लिए।

Conclusion

Weirs और Notches दोनों ही fluid mechanics में बहुत महत्वपूर्ण measuring devices हैं। इनकी मदद से open channel flow का discharge accurately मापा जा सकता है। सही formula और calibration से practical results बहुत precise मिलते हैं।