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लग्रांजीय और यूलरियन विशिष्टताएँ (द्रव)

1788
  • Joseph-Louis Lagrange
  • Leonhard Euler
Computational fluid dynamics simulation illustrating Lagrangian and Eulerian specifications.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

ये निरंतर गति का वर्णन करने के दो तरीके हैं यांत्रिकी:

  • द लाग्रंगियन विनिर्देशन व्यक्तिगत भौतिक कणों का अनुसरण करता है, समय के साथ उनके गुणों को ट्रैक करता है, जैसे यातायात में किसी विशिष्ट कार को देखना।
  • यूलरियन विशिष्टता अंतरिक्ष में निश्चित बिंदुओं पर केंद्रित होती है, उन बिंदुओं से गुजरने वाले कणों के गुणों (वेग, घनत्व) का अवलोकन करती है, जैसे एक ट्रैफिक कैमरा एक निश्चित चौराहे का अवलोकन करता है।

में लाग्रंगियन description, the motion of a continuum is described by tracking the path of each individual particle. The position of a particle [latex]\mathbf{X}[/latex] in the initial configuration (at time [latex]t_0[/latex]) is used as its label. Its position at a later time [latex]t[/latex] is given by a function [latex]\mathbf{x} = \boldsymbol{\chi}(\mathbf{X}, t)[/latex]. Physical properties like velocity and acceleration are then calculated by taking time derivatives of this function while keeping [latex]\mathbf{X}[/latex] constant. This approach is intuitive as it mirrors how we observe individual objects. It is the natural framework for solid mechanics, where material points are tracked as the body deforms.

इसके विपरीत, यूलरियन वर्णन अंतरिक्ष में स्थिर स्थानों पर होने वाली घटनाओं पर केंद्रित है। कणों का अनुसरण करने के बजाय, हम प्रत्येक भौतिक गुण के लिए एक क्षेत्र को स्थिति [latex]mathbf{x}[/latex] और समय [latex]t[/latex] के फलन के रूप में परिभाषित करते हैं। उदाहरण के लिए, वेग क्षेत्र [latex]mathbf{v} = mathbf{v}(mathbf{x}, t)[/latex] द्वारा दिया जाता है, जो उस कण के वेग को दर्शाता है जो समय [latex]t[/latex] पर बिंदु [latex]mathbf{x}[/latex] पर होता है। यह दृष्टिकोण आमतौर पर द्रव गतिकी के लिए अधिक सुविधाजनक होता है। यूलरियन फ्रेम में एक द्रव कण के त्वरण को पदार्थ व्युत्पन्न, [latex]Dmathbf{v}/Dt = partial mathbf{v}/partial t + (mathbf{v} cdot nabla)mathbf{v}[/latex] द्वारा वर्णित किया जाता है, जिसमें एक बिंदु पर स्थानीय त्वरण और कण के एक अलग वेग के साथ एक नए स्थान पर जाने के कारण संवहनी त्वरण दोनों शामिल होते हैं।

UNESCO Nomenclature: 2209
द्रव गतिकी

Type

सार प्रणाली

व्यवधान

मूलभूत

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • न्यूटनियन यांत्रिकी
  • विविधताओं का कलन
  • कठोर पिंडों की गतिकी
  • द्रव गति पर यूलर का पूर्व कार्य

आवेदन

  • कम्प्यूटेशनल फ्लूइड डायनामिक्स (सीएफडी) सॉल्वर अक्सर यूलरियन ग्रिड का उपयोग करते हैं।
  • ठोस यांत्रिकी और परिमित तत्व विश्लेषण में आमतौर पर लैग्रेंजियन विवरण का उपयोग किया जाता है।
  • मौसम पूर्वानुमान मॉडल निश्चित स्थानों पर वायुमंडलीय गुणों का वर्णन करने के लिए यूलरियन ढांचे का उपयोग करते हैं।
  • कण ट्रैकिंग वेगमापी (पीटीवी) एक लैग्रेंजियन मापन तकनीक है।

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • महासागरीय स्प्रे जैसे जटिल बहु-चरणीय प्रवाहों के लिए हाइब्रिड लैग्रेंजियन-यूलरियन सिमुलेशन मॉडल
  • एआई एल्गोरिदम जो सिमुलेशन प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए फ्रेमवर्क के बीच गतिशील रूप से स्विच करते हैं
  • autonomous ड्रोन swarms that use a lagrangian approach for individual navigation and an eulerian approach for group density control
  • हाइब्रिड मॉडल का उपयोग करके वास्तविक समय में यातायात प्रवाह अनुकूलन प्रणाली, व्यक्तिगत कारों को ट्रैक करने और चौराहों पर वाहनों की सघनता की निगरानी करने में सक्षम है।
  • व्यक्तिगत चिकित्सा मॉडल जो रक्तप्रवाह के यूलरियन प्रवाह के भीतर व्यक्तिगत कोशिका पथों (लैग्रेंजियन) का पता लगाते हैं
  • उन्नत जलवायु मॉडल जो यूलरियन वायुमंडलीय ग्रिड के भीतर प्रदूषकों के लिए लैग्रेंजियन कण ट्रैकिंग का उपयोग करते हैं
  • स्व-संगठित रोबोटिक निर्माण प्रणालियाँ जहाँ व्यक्तिगत रोबोट (लैग्रेंजियन) एक वैश्विक डिज़ाइन क्षेत्र (यूलरियन) का अनुसरण करते हैं।
  • संवर्धित वास्तविकता displays for fluid dynamics experiments, visualizing both particle paths and field properties simultaneously
संबंधित विषय: लैग्रेंजियन, यूलरियन, प्रवाह क्षेत्र, पदार्थ व्युत्पन्न, संदर्भ फ्रेम, द्रव गतिकी, ठोस यांत्रिकी, गतिकी।

ऐतिहासिक संदर्भ

लग्रांजीय और यूलरियन विशिष्टताएँ (द्रव)

1738
1750
1757
1788
1800
1800
1800
1687
1738
1750
1785
1788
1800
1800
1800

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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