ایئر ڈکٹ ٹرننگ کارنرز
ونڈ ٹنلز، HVAC سسٹمز، اور صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے اعلیٰ کارکردگی والے ٹرننگ وین سلوشنز
ٹرننگ وینز کا تعارف
ایئر فلو مینجمنٹ کے دائرے میں، ڈکٹ کارنرز کا ڈیزائن وینٹی لیشن، HVAC سسٹمز، اور ونڈ ٹنلز کی فعالیت اور کارکردگی میں کلیدی کردار ادا کرتا ہے۔ جب ہوا کو تیز موڑ لینے پر مجبور کیا جاتا ہے، جیسا کہ اکثر ڈکٹ ورک میں ضرورت ہوتی ہے، تو اسے بڑھتی ہوئی ہائیڈرولک مزاحمت کا سامنا کرنا پڑتا ہے، جس سے زیادہ پریشر کے نقصانات اور ٹربولینس پیدا ہوتی ہے۔ یہ نہ صرف ایئر فلو کو برقرار رکھنے کے لیے زیادہ توانائی کا مطالبہ کرکے سسٹم کی کارکردگی کو متاثر کرتا ہے بلکہ ٹربولینٹ بہاؤ کی وجہ سے پڑنے والے ناہموار دباؤ کی وجہ سے ڈکٹ ورک کی ساختی سالمیت کو بھی متاثر کرتا ہے۔
یہیں پر ٹرننگ وینز، جنہیں کارنر وینز یا گائیڈنگ وینز بھی کہا جاتا ہے، کام آتی ہیں (شکل 1)۔ کونوں کے اندر نصب کرنے کے لیے ڈیزائن کی گئی، ڈکٹ کارنر وینز ہوا کو کم سے کم مزاحمت کے ساتھ موڑ پر نیویگیٹ کرنے کی اجازت دیتی ہیں، مؤثر طریقے سے پریشر کے نقصانات کو کم کرتی ہیں اور ہموار رداس کے موڑ کے لیے درکار اضافی جگہ کی ضرورت کے بغیر ٹربولینس کو کم کرتی ہیں۔ یہ ٹرننگ وینز کو ایک کمپیکٹ جگہ میں ایئر فلو کو مؤثر طریقے سے منظم کرنے کے لیے ایک مثالی حل بناتا ہے۔

شکل 1۔ Tunnel Tech ٹرننگ وین کارنر سیکشن اسمبلی
اعلیٰ کارکردگی والے گائیڈ وین سیکشنز جو عام HVAC سلوشنز کا مقابلہ کرتے ہیں۔
تیزی سے مڑے ہوئے ڈکٹ میں بڑھتی ہوئی ٹربولینس، پریشر لاس اور شور کے مذکورہ نقصان دہ مظاہر پر قابو پانے کا روایتی حل ریڈیل ڈکٹ کہنیوں (elbows) کو ڈیزائن کرنا ہے (شکل 2 اور شکل 4، کیس 2)۔ یہ کہنیاں، اگرچہ ٹربولینس، شور، اور پریشر کے نقصانات کو کچھ حد تک کم کرنے میں مؤثر ہیں (جو کہ شکل 4، کیس 1 میں دیکھے گئے تیز موڑ میں عام ہیں)، ان کے اپنے مسائل کا ایک مجموعہ ہے۔
ہموار مڑے ہوئے شیٹ میٹل کے ساتھ مڑے ہوئے فلو ڈائریکٹرز کے ساتھ کئی روایتی وینٹی لیشن ڈکٹ ورکس شکل 2 میں بائیں طرف پیش کیے گئے ہیں۔ تصویر HVAC ڈکٹس میں عام طور پر استعمال ہونے والے معیاری ویریئنٹس کی چند مثالوں کی نمائندگی کرتی ہے، مثلاً DW144 ڈکٹ ورک کے معیارات کے مطابق۔
ایسے ڈکٹ سلوشنز سول انجینئرنگ، چھوٹے کاروبار اور کم طاقت والے HVAC سسٹمز میں چھوٹی ایپلی کیشنز کے لیے عام اور سستے ہیں جہاں توانائی کی لاگت کوئی اہم عنصر نہیں ہے۔ تاہم، یہ ڈیزائن درمیانے اور بڑے پیمانے پر وینٹی لیشن اور کولنگ سسٹمز اور اعلیٰ صلاحیت والی بجلی کی پیداوار، دھات کاری، ٹربو مشینری، ہیٹ ایکسچینجرز، ویسٹ ہیٹ ریکوری اور جدید سبز اور قابل تجدید توانائی کی ایپلی کیشنز کے لیے اچھا حل نہیں ہے جہاں ہائیڈرولک کارکردگی اور توانائی کی بچت لازمی ہے۔
تاہم، جب بھی ہائیڈرولک نیٹ ورک کی توانائی کی کھپت کو کمال تک پہنچانے کی ضرورت ہو تو ہر بار کسٹم نان اسٹینڈرڈ ڈکٹ بنانے کی ضرورت نہیں ہے۔ وہی شکل 2 دائیں طرف Tunnel Tech کے اخترن (diagonal) گائیڈنگ وین سیکشن کا ایک ویرینٹ دکھاتی ہے، جو توانائی کی بچت کرنے والا، کم شور اور کم ٹربولینس والا ہے، جبکہ HVAC سسٹمز کے لیے انڈسٹری کے معیارات کو پورا کرتا ہے، لیکن اسے بڑے پیمانے پر اور ہائی پاور صنعتی استعمال کے کیسز میں بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ بڑے پیمانے پر سہولت کی ایک مثال جہاں اخترن ٹرننگ وین سیکشن کو آسانی سے ضم کیا جا سکتا ہے شکل 3 میں دکھایا گیا ہے۔

شکل 2۔ روایتی درمیانے درجے کی HVAC ہموار کہنی جس میں شیٹ میٹل سے بنی اسپلٹر وین ہے، DW144 معیار (بائیں طرف)، اور معیاری ایئر ڈکٹس کے لیے اعلیٰ کارکردگی والی Tunnel Tech ٹرننگ وین اخترن اسمبلی (دائیں طرف)۔

شکل 3۔ ونڈ ٹنلز، بجلی کی پیداوار اور صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے بڑے پیمانے پر Tunnel Tech کے ایئر ڈکٹ ٹرننگ سیکشنز۔
پریشر ڈراپ، ٹربولینس اور شور میں کمی کے لیے ٹرننگ وین ڈیزائن
مختلف ٹرننگ کارنر ڈیزائنز کے موازنہ کے لیے، پریشر ڈراپس (ΔP) اور CFD-simulated فلو پیٹرنز نیچے شکل 4 میں دیے گئے ہیں۔ 20 m/s کی ان لیٹ ایئر فلو رفتار اور 2×2 m مربع ڈکٹ کو ایک نمائشی مثال کے طور پر منتخب کیا گیا۔ 20 m/s کی رفتار کی حد کا انتخاب مظاہرے کے مقاصد کے لیے کیا گیا تھا، کیونکہ عام طور پر ان ڈور اسکائی ڈائیونگ کے لیے پروفیشنل گریڈ عمودی ونڈ ٹنلز زیادہ تر وقت ان طریقوں میں کام کرتی ہیں، جس کے تحت گھومنے والے حصے میں بہاؤ کی رفتار 10 اور 30 m/s کے درمیان ہوتی ہے۔ CFD حسابات 1 معیاری ماحول (standard atmosphere) پر 20 C اور صفر ہوا کی نمی کے ساتھ ایک کمپریسیبل گیس اور 250 µm کی کھردری کے ساتھ ایڈیبیٹک دیوار کے لیے کیے گئے۔ فی ڈومین 6 سے 10 ملین سیلز کا میش استعمال کیا گیا۔ ان لیٹ باؤنڈری پر فلیٹ ان لیٹ پروفائل اور 2% ٹربولینس کا اطلاق کیا گیا۔ ٹربولینس کو k-ε ماڈل کا استعمال کرتے ہوئے ٹریٹ کیا گیا۔
NB! براہ کرم نوٹ کریں کہ شکل 4 میں دکھائے گئے خاکے خاص مثالیں ہیں، جو صرف آپریٹنگ اصولوں کی وضاحت اور روٹری کارنر سیکشنز کی چند اقسام کا موازنہ کرنے کے مقصد سے پیش کیے گئے ہیں۔ ان کیسز کو ہر استعمال کے کیس کے لیے عمومی نہیں سمجھا جا سکتا۔ ہر حقیقی وینٹی لیشن سسٹم یا دیگر ہائیڈرولک نیٹ ورک کے لیے، مخصوص ہائیڈرولک پیرامیٹرز، ڈکٹ کا سائز اور شکل، کھردری اور ساختی بے قاعدگیاں، بہاؤ کی عدم یکسانیت اور گیس کے درست طبعی پیرامیٹرز کو ہر کمپیوٹیشنل پوائنٹ کے لیے مدنظر رکھنا ضروری ہے۔ آپ ہم سے رابطہ کرکے کسی مخصوص سسٹم کے لیے اس طرح کے حساب کتاب کا آرڈر دے سکتے ہیں۔
درج ذیل ڈیزائن کیسز بیان کیے گئے ہیں:
- گائیڈنگ وینز کے بغیر کارنر سیکشن۔
- ریڈیل بینٹ فلو ڈائریکٹرز کے ساتھ ہموار مڑے ہوئے کارنر سیکشن (r = ½ ڈکٹ کی اونچائی)۔ پریشر ڈراپ کا انحصار ڈکٹ اسپیسرز کی تعداد اور جیومیٹری پر بھی ہوتا ہے۔ بہترین شکل والی ایئر فلو اسپلٹر پلیٹس کی کم سے کم تعداد کے ساتھ مثال دکھائی گئی ہے۔
- سادہ ریڈیل مڑی ہوئی پتلی پلیٹیں (10-20mm موٹی)۔
- قریب ترین حریفوں کی عام غیر موزوں (not-optimized) ٹرننگ وینز۔
- Tunnel Tech کی ٹرننگ وینز (TTE-TV) ایک آپٹمائزڈ پروفائل کے ساتھ۔
سادہ مڑی ہوئی پلیٹ سیپریٹرز کی کم تعداد کے ساتھ (یا گائیڈنگ وینز کے بغیر) گول مڑے ہوئے ڈکٹس کا سب سے اہم مسئلہ ٹرننگ سیکشن کے ایگزٹ پر پریشر اور رفتار کی تقسیم کا پیٹرن ہے (شکل 4، کیس 2، آؤٹ لیٹ کراس سیکشن دیکھیں)۔ یہ پیٹرن ظاہر کرتا ہے کہ رفتار ہر فلو سب ڈومین کی بیرونی دیوار سے اندرونی دیوار تک بڑھے گی، جس سے غیر یکساں بہاؤ، بڑی ٹربولینس اور شور پیدا ہوگا۔ موڑ کا رداس (radius) جتنا چھوٹا ہوگا، فلو سیپریشن، پریشر اور رفتار کے فیلڈ میں بگاڑ، شور کی سطح اور پریشر ڈراپ کی قدر کا امکان اتنا ہی زیادہ ہوگا۔
ان مسائل پر قابو پانے کا واحد طریقہ ایسے کارنر سیکشن کا بڑا گھماؤ رداس (curvature radius) اور ایئر فلو گائیڈنگ وینز کی تعداد میں اضافہ ہے۔ یہاں دوسرا مسئلہ آتا ہے – ایسے موڑ کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے درکار بڑھتی ہوئی جگہ اور ڈکٹ کراس سیکشن کے سائز کے کئی ریڈیل ایئر ڈکٹ اسپیسرز کی مادی لاگت۔ بڑے ڈکٹ سسٹمز میں، ہموار رداس کے موڑ کو نافذ کرنا غیر معقول حد تک بڑے ڈھانچے کا باعث بن سکتا ہے، جس سے یہ نقطہ نظر بہت سے منظرناموں میں ناقابل عمل ہو جاتا ہے، خاص طور پر جہاں جگہ کی کمی ہو۔ اضافی جگہ کی ضرورت نیچے شکل 4، کیس 2 میں ڈیشڈ لائنوں کے ذریعے دکھائی گئی ہے۔ کسی کو ہر موڑ کی اونچائی اور چوڑائی میں ڈکٹ کے سائز کے کم از کم ½ تک اضافہ کرنا ہوگا۔ ری سرکولیٹنگ ونڈ ٹنلز کے لیے اس کا مطلب ہے عمارت کے طول و عرض میں ہر سمت میں کئی میٹر کا اضافہ، جس سے ڈکٹ ورک کے اخراجات اور زیادہ کیپیٹل انویسٹمنٹ ہوتی ہے۔ اس کے علاوہ، ہر فلو ڈیوائیڈر کی قیمت ڈکٹ کی دیوار کے برابر ہوگی۔

شکل 4۔ ڈکٹ ورک میں کارنر سیکشنز - ڈیزائن اور کارکردگی کا موازنہ
ونڈ ٹنلز اور صنعتی وینٹی لیشن کے لیے بہترین حل ٹرننگ سیکشن روٹری وینز ہیں جن کا ونگ پروفائل اخترن (diagonal) کے ساتھ ترتیب دیا گیا ہے جیسا کہ شکل 4، کیسز 3-5 میں دکھایا گیا ہے۔
اوپر دی گئی تمام CFD تصاویر 20 m/s ایئر فلو کی رفتار پر 2x2m ان لیٹ والے ایئر ڈکٹ کارنر سیکشن سے مطابقت رکھتی ہیں، مثال کے طور پر، جو ان ڈور اسکائی ڈائیونگ اور کم رفتار سب سونک ونڈ ٹنل کے استعمال کے کیسز سے سب سے زیادہ متعلقہ ہیں۔
شکل 4 کیس 3 ایک کارنر سیکشن دکھاتا ہے جس میں پتلی مڑی ہوئی دھاتی چادروں سے بنی سادہ گائیڈنگ وینز ہیں۔ شکل 4 کیس 4 TunnelTech کے قریب ترین حریفوں سے دستیاب روٹری وینز کی بہترین مثال ہے۔ دونوں کی کورڈ کی لمبائی (chord length) کم ہے اور ایئر فوائل کی شکل غیر موزوں ہے، جس کے نتیجے میں سیکشن کے آؤٹ لیٹ پر بقایا فلو کی عدم یکسانیت، زیادہ ایروڈائینامک مزاحمت اور ایئر ڈکٹ کا شور پیدا ہوتا ہے۔ سادہ مڑی ہوئی دھاتی چادروں سے بنی پتلی وینز عام طور پر کم ہوا کی رفتار پر بھی جائز شور کی سطح سے تجاوز کر جاتی ہیں، اور کم کورڈ-ٹو-تھکنس ریشو (chord-to-thickness ratio) کے ساتھ موٹے اور چھوٹے پروفائل والے آپشن کا سطحی رقبہ بھی کم ہوگا، جو ان ایپلی کیشنز میں ناپسندیدہ ہے جہاں ہیٹ ٹرانسفر کے لیے ٹھنڈی ٹرننگ وینز استعمال کی جاتی ہیں۔
شکل 4 کیس 5 کے نچلے حصے میں، اعلیٰ کارکردگی والی Tunnel Tech ٹرننگ وینز (آرڈر کرنے کے لیے درج ذیل p/n دیکھیں: TTE-TV-90) سے لیس ایئر ڈکٹ کارنر دکھایا گیا ہے۔ جیسا کہ کراس سیکشنز سے دیکھا جا سکتا ہے، مناسب طریقے سے پروفائل کی گئی گائیڈ وینز کی صورت میں بہاؤ زیادہ یکساں ہوتا ہے، جس کی وجہ سے پریشر ڈراپ کم ہوتا ہے اور ٹربولینس کم ہوتی ہے۔
آؤٹ لیٹ ایئر پریشر/بیلوسٹی پروفائل بھی دیگر کیسز کے مقابلے میں لمبی کورڈ وینز سے لیس Tunnel Tech کے کارنر سیکشنز کے لیے بہت بہتر ہے۔ اس کا نتیجہ بے مثال Tunnel Tech ایروڈائینامک معیار کی صورت میں نکلتا ہے، جیسا کہ پیشہ ور اسکائی ڈائیورز اور دیگر صارفین کے متعدد جائزوں میں ظاہر ہوتا ہے۔
اوپر زیر بحث تمام ڈیٹا، بشمول کورڈ کی لمبائی اور کولنگ کے اختیارات <strong>ٹیبل 1</strong> میں بھی دستیاب ہیں۔
| کیس / وین ک ی قسم | ΔP (Pa) (*) | ξ (*) | کورڈ کی لمبائی (mm) | کولنگ |
|---|---|---|---|---|
| 1. کوئی وینز نہیں، تیز موڑ | 114 | 0.47 | — | نہیں |
| 2. ہموار مڑا ہوا کارنر سیکشن | 41 | 0.17 | > 2000 | نہیں |
| 3. سادہ ریڈیل مڑی ہوئی پتلی پلیٹیں | 80 | 0.33 | 250–500 | نہیں |
| 4. قریب ترین حریفوں کی ٹرننگ وینز | 88 | 0.37 | 280 | ہاں |
| 5. Tunnel Tech کی آپٹمائزڈ ٹرننگ وینز | 57 | 0.24 | 500 | ہاں |
TunnelTech اور حریفوں کی وینز کے ساتھ ڈکٹ ٹرن سیکشن کے لیے 100m/s تک کی رفتار کی حد کے لیے ہائیڈرولک نقصان کے کوایفیشنٹ کی اقدار، ابتدائی ڈیٹا کے انتخاب کی وجہ سے کسی تبدیلی کے بغیر، شکل 5 میں دی گئی ہیں۔
ڈکٹ کی لمبائی کے ساتھ ہائیڈرولک نقصانات، مقامی مزاحمت اور کل ہائیڈرولک نقصان کے کوایفیشنٹ کے بارے میں مزید تفصیلات ذیل میں دی گئی ہیں۔

شکل 5۔ Tunnel Tech اور حریف کے ٹرننگ سیکشن کا موازنہ۔ ایک ہی جیومیٹری اور ابتدائی حساب کتاب کے حالات کے لیے Darcy-Weisbach ہائیڈرولک نقصان کا کوایفیشنٹ۔
قابل اعتماد ہائیڈرولک اور ساختی حفاظتی حسابات کے لیے ٹربولینس کو کم کرنا

شکل 6۔ Tunnel Tech کارنر وین سیکشن ٹربولینس اسکیل (m) @ 20 m/s
ہموار اور قابل پیشن گوئی پریشر/بیلوسٹی پروفائل ان ایپلی کیشنز کے لیے خاص طور پر اہم ہے جہاں زیادہ ٹربولینس یا فلو سیپریشن قابل قبول نہیں ہے، جیسے تجرباتی ونڈ ٹنلز، ان ڈور اسکائی ڈائیونگ کی سہولیات، اور ہائی پاور ایپلی کیشنز۔ یہ طفیلی مظاہر، نیز فلو سیپریشن اور بڑے پیمانے پر ٹربولینس کی وجہ سے پیدا ہونے والے پریشر پلسیشنز، ان تنصیبات میں بھی ناقابل قبول ہیں جن میں صوتی طور پر پیدا ہونے والی وائبریشنز کی عدم موجودگی کی ضرورت ہوتی ہے اور جہاں ایئر ڈکٹ کے ساختی استحکام کی ضروریات کی وجہ سے کسی بھی جامد دباؤ کے انحراف کی اجازت نہیں ہے۔ مزید برآں، یہ ٹربولینٹ بہاؤ شور کا ایک عام ذریعہ ہیں، جو سسٹم کی مجموعی کارکردگی اور آخری صارفین کو فراہم کردہ آرام کو مزید کم کرتے ہیں۔
اس بات پر بھی غور کیا جانا چاہیے کہ بہاؤ کی بے قاعدگیاں مزید بڑھنے اور شدت اختیار کرنے کا رجحان رکھتی ہیں، اگر خصوصی اسٹریٹنرز، ہنی کومبس، ڈی ٹربولائزیشن نیٹس یا دیگر ایئر فلو مینجمنٹ ڈیوائسز استعمال نہ کی جائیں [1-3]۔ درست گیس ڈائنامک تجزیہ کے لیے ہائیڈرولک نیٹ ورک کے پچھلے عنصر میں پیدا ہونے والے حقیقی ان لیٹ پریشر/بیلوسٹی پروفائل کو مدنظر رکھتے ہوئے ہر اگلے ایئر ڈکٹ عنصر کی مزاحمت کا حساب لگانا ضروری ہے۔ طویل ہائیڈرولک نیٹ ورکس کے لیے اکثر بڑے طول و عرض کی وجہ سے پورے سسٹم کا CFD سمولیشن کرنا ناممکن ہوتا ہے۔ ایسی صورتحال کے لیے، سیال کے dimensionless numbers اور جیومیٹری کے معیار [4] یا ایسے طریقوں پر مبنی سافٹ ویئر پر مشتمل تخمینی نیم تجرباتی حسابات استعمال کیے جاتے ہیں۔ اس کے علاوہ، ڈکٹ کے ساختی استحکام کا تعین کرنے کے لیے FEA ماڈلنگ عام طور پر ڈکٹ کی دیواروں پر لاگو مستحکم جامد دباؤ کے فیلڈ کے ساتھ کی جاتی ہے۔ اس طرح، نیچے کی طرف بڑھنے والی شدید بہاؤ کی بے قاعدگیاں بوجھ اٹھانے والے ڈھانچے کی حفاظت کے لیے اہم تحقیقات میں بھی غلطی کا باعث بن سکتی ہیں۔
تخمینی طریقے عام طور پر ہائیڈرولک نیٹ ورک عنصر کے ان لیٹ پر رفتار کے پروفائل کے بگاڑ سے نہیں نمٹتے، اور بہترین طور پر اس بات کو مدنظر رکھتے ہیں کہ پروفائل تیار شدہ ہے یا ابھی تیار نہیں ہوا (یکساں)، اور باؤنڈری لیئر پیرامیٹرز۔ ونڈ ٹنلز اور صنعتی وینٹی لیشن سسٹمز میں، ہر فلو ٹرن غیر یکسانیت اور مضبوط فلو سوِرل (swirl) کا سبب بن سکتا ہے، جو طویل ہائیڈرولک نیٹ ورکس میں ہائیڈرولک مزاحمت کے حساب کتاب میں غیر یقینی صورتحال کا باعث بنتا ہے۔ لہذا، جہاں ممکن ہو، رفتار کے پروفائل کی بڑی بے قاعدگیوں کے ظاہر ہونے سے گریز کرنا چاہیے۔
یہ شکل 6 میں اور اوپر دکھائے گئے مظاہرے سے دیکھا جا سکتا ہے کہ TunnelTech ٹرننگ وینز کے ساتھ ٹرننگ سیکشنز کے پیرامیٹرز ایسے ہیں کہ وہ اضافی بہاؤ کی خرابی پیدا نہیں کرتے بلکہ ٹرننگ سیکشن کے نیچے کی طرف سوِرلز اور غیر یکسانیت کو کم کرنے کے لیے بھی استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ اس طرح، TunnelTech وینز کے ساتھ روٹری سیکشن ایک مؤثر فلو اسٹریٹنر کے طور پر بھی کام کر سکتا ہے، اگر اسے ایکسیئل فین، ڈکٹ ڈفیوزر، ہیٹ ایکسچینجر، ٹیسٹ سیکشن، برانچنگ یا ڈکٹ میں ٹیپنگ، یا کسی اور ٹربولینس پیدا کرنے والی چیز کے بعد نصب کیا جائے۔
لوکل ریزسٹنس کوایفیشنٹ
ٹرننگ کارنر کی مقامی مزاحمتی خصوصیات کا حساب مشہور Darcy-Weisbach مساوات کا استعمال کرتے ہوئے لگایا جا سکتا ہے:
ΔP = ξ · ρ · v² / 2
جہاں:
- ΔP – کل دباؤ کا نقصان (پریشر ڈراپ) Pa میں؛
- ξ – مقامی مزاحمت (Darcy-Weisbach) کوایفیشنٹ؛
- ρ – سیال کی کثافت (kg/m³)؛
- V – ان لیٹ کراس سیکشن پر سیال کی رفتار (m/s)۔
یہ پیرامیٹرز، جو ایئر ڈکٹ کی توانائی کی کارکردگی کا تعین کرتے ہیں، ٹرننگ وین کے ڈیزائن پر بہت زیادہ انحصار کرتے ہیں۔
[4] کے مطابق ایک پیچیدہ ہائیڈرولک عنصر کی کل مزاحمت کو لمبائی کی رگڑ مزاحمت ξL اور مقامی مزاحمت ξ0 کے مجموعے کے طور پر ظاہر کیا جا سکتا ہے:
ξSUM = ξL + ξ0
ایک سیدھے ایئر ڈکٹ کے لیے لمبائی کی مزاحمت لمبائی کے متناسب اور ہائیڈرولک قطر کے الٹا متناسب ہوتی ہے، جس کا اظہار فارمولے سے ہوتا ہے:
ξL = (L / D) · f
جہاں f Darcy friction فیکٹر ہے۔
سادہ شکل کے پائپوں (یعنی دائرہ، مربع، مسدس) کی صورت میں، f کا اظہار صرف Reynolds number پر نان لکیری انحصار کے ذریعے کیا جا سکتا ہے – دیکھیں [4] میں باب 2 یا https://en.wikipedia.org/wiki/Darcy–Weisbach_equation
ہموار دیواروں والے سادہ گول پائپ (سرکل ڈکٹ) کے لیے رگڑ کا عنصر f، ان لیٹ پر تیار شدہ مستحکم فلو پروفائل کے ساتھ اور ٹربولینٹ ریجیم (Reynolds numbers Re > 4×103) کے لیے فارمولے سے شمار کیا جا سکتا ہے:
f = 1 / (1.81 · lg(Re) – 1.64)²
حقیقی ڈکٹس کے لیے، کھردری کو بھی مدنظر رکھنا ضروری ہے۔
نیچے شکل 7 مختلف نسبتی دیوار کی کھردری کے لیے Reynolds number Re کے مقابلے میں Darcy friction factor کا پلاٹ دکھاتی ہے، جسے سب سے پہلے Nikuradze نے [5-8] میں شائع کیا تھا۔ یہ گراف Moody's diagram [9] یا Colebrook-White correlation [10-11] کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔ ہموار پائپوں کے لیے جدید مطالعہ [12] میں پایا جا سکتا ہے۔
یہ ڈایاگرام مختلف کھردری والے گول پائپ کے لیے f(Re) کا پیچیدہ انحصار دکھاتا ہے۔ مربع اور دیگر غیر سرکلر پائپوں کے لیے، ڈایاگرام زیادہ پیچیدہ ہوگا۔ اس طرح، فلو ریجیمز (Reynolds number)، ڈکٹ کی شکل اور نسبتی دیوار کی کھردری کو مدنظر رکھنا ضروری ہے۔

شکل 7۔ Moody's (عرف Nikuradze) ڈایاگرام، جو مختلف نسبتی کھردری کے لیے Reynolds number Re کے مقابلے میں Darcy-Weissbach رگڑ کے عنصر fD کو ظاہر کرتا ہے – اصل ڈایاگرام: S Beck اور R Collins، یونیورسٹی آف شیفیلڈ، CC BY-SA 4.0 کے تحت شیئر کیا گیا، wikimedia.org
حقیقی کھردری ڈکٹس کی صورت میں، کل مزاحمت کو لمبائی کی مزاحمت اور مقامی مزاحمت کے مجموعے ξSUM = ξL + ξ0 کے طور پر ظاہر کرنا اب بھی ممکن ہے۔
مجموعے کی یہ نمائندگی ڈکٹ پیرامیٹرز کے مطالعہ کو آسان بناتی ہے، کیونکہ مقامی مزاحمت ξ0 کا حساب ایک آسان عنصر جیومیٹری کے لیے لگایا جا سکتا ہے – مثال کے طور پر، مسئلے کے متواتر فارمولیشن میں چھوٹے کیلکولیشن ڈومین کے ساتھ یا مسئلے کے 2D ورژن میں۔ شکل 4 میں دکھائی گئی مثالوں کے کمپیوٹیشنل ڈومین کے بڑے سائز کو نوٹ کریں، جہاں سیکشن کی اونچائی 3 اور لمبائی 18 میٹر ہے، اور گرڈ کنورجنس 10 ملین میش عناصر سے زیادہ کے سائز پر مناسب طور پر ظاہر ہونا شروع ہوتا ہے۔ ان کیسز کے لیے متواتر یا 2D شرائط کے ساتھ مسئلے کی تشکیل کے ایک ویرینٹ میں میش عناصر کی تعداد بہت کم ہو سکتی ہے، اور ΔP(v) گراف کے لیے ہر رفتار کے پوائنٹ کا آسان حساب گھنٹوں کے بجائے صرف منٹوں یا سیکنڈوں میں ہو سکتا ہے۔
اس طرح، دو مزاحمتوں کے مجموعے میں تقسیم کرنے سے حساب کتاب کو نمایاں طور پر آسان بنایا جا سکتا ہے – کوئی بھی تیزی سے مقامی مزاحمت ξ0 کا تعین کر سکتا ہے اور پھر لمبائی کی مزاحمت ξL کو شامل کیا جا سکتا ہے۔ مؤخر الذکر کا اندازہ معروف جدولوں سے یا dimensionless numbers اور ایئر ڈکٹ جیومیٹری پیرامیٹرز پر مبنی آسان مساوات کا استعمال کرتے ہوئے تخمینی فارمولوں سے لگایا جا سکتا ہے۔ ہائیڈرولک اور ڈکٹ نیٹ ورک کے عناصر کے لیے جن میں بہاؤ کی سمت میں اچانک تبدیلیاں ہوتی ہیں، (زاویہ دار کہنیاں، ہموار موڑ، ٹرننگ وینز کے ساتھ اور اس کے بغیر مختلف زاویوں پر موڑ)، اسی طرح کا نقطہ نظر اور طریقہ جامع Handbook of hydraulic resistance [4] کے ابواب 6-1 اور 6-2 میں پیش کیا گیا ہے۔
پروڈکٹ کی نمایاں خصوصیات
Tunnel Tech کی ایئر فلو ٹرننگ وینز (TTE-TV پروڈکٹ) اس ٹیکنالوجی میں سب سے آگے ہیں، جو ایئر فلو مینجمنٹ میں بے مثال کارکردگی پیش کرتی ہیں۔ ہماری مصنوعات ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج کے لیے ڈیزائن کی گئی ہیں، ان ڈور اسکائی ڈائیونگ کی سہولیات اور ونڈ ٹنلز سے لے کر HVAC اور وینٹی لیشن سسٹمز تک، جو ایروڈائینامک ڈیزائن اور توانائی کی کارکردگی کے جدید ترین نمونے ہیں۔

ایئر ڈکٹس میں ٹرننگ وین سیکشن کی کارکردگی
Tunnel Tech کی اعلیٰ کارکردگی والی ایئر فلو گائیڈنگ وینز طاقت اور ایروڈائینامک کارکردگی کے لیے انڈسٹری کا معیار قائم کرتی ہیں۔ ہماری توانائی بچانے والی ٹرننگ وینز ایروڈائینامک رگڑ کو کم کرنے کے لیے انجنیئر کی گئی ہیں، جو ہموار ایئر فلو اور توانائی کی کھپ ت میں کمی کو یقینی بناتی ہیں۔
TunnelTech کی ٹرننگ وینز میں بہترین ایئر ڈکٹ مقامی مزاحمتی خصوصیات ہیں۔ Darcy-Weisbach مساوات کا استعمال کرتے ہوئے شمار کیے گئے مزاحمتی پیرامیٹرز، جیسا کہ اوپر بیان کیا گیا ہے، درج ذیل اعداد و شمار میں پیش کیے گئے ہیں (نیچے شکل 8 دیکھیں) اور ٹرننگ وین ڈیٹا شیٹ میں۔
عام طور پر، اس معاملے کے لیے جہاں ڈکٹ کا سائز نامعلوم ہے، اقدار ایک آئیڈیلائزڈ عنصر کے لیے دی جاتی ہیں جس میں متواتر لیٹرل باؤنڈری کنڈیشنز ہوتی ہیں، لمبائی کے ساتھ اضافی دیوار کی مزاحمت، کھردری اور دیگر مقامی پیرامیٹرز کے اثر و رسوخ کو مدنظر رکھے بغیر۔ شکل 8 میں Tunnel Tech وینز کے ساتھ ایک آئیڈیلائزڈ روٹری کارنر عنصر کے لیے اقدار دی گئی ہیں، جس کا حساب متواتر باؤنڈری کنڈیشنز کے ساتھ 15 بلیڈ اسٹیک کے لامحدود متواتر تسلسل کے تخمینے میں لگایا گیا تھا۔