वायुगतिकी : हवा तसेच इतर वायू यांच्या प्रवाहाच्या गतीचा अभ्यास यात करतात. हवेच्या प्रवाहाची घन वस्तूशी गाठ पडते तेव्हा किंवा हवेच्या स्थिर असणाऱ्या भागात घन पदार्थ प्रवेश करतो तेव्हा या प्रवाहामुळे घन पदार्थावर कार्य करणाऱ्या प्रेरणा निर्माण होतात, तसेच उलट हवेतही प्रेरणा व विक्षोभ निर्माण होतात. या सर्वांचा अभ्यास वायुगतिकीत करतात. थोडक्यात सापेक्ष गती असणाऱ्या हवेचा अभ्यास म्हणजे वायुगतिकी होय. ही वायुयामिकीची एक शाखा असून वायुयामिकीया नोंदीत याविषयी अधिक तपशीलवार माहिती दिली आहे.

वायुगतिकीच्या अभ्यासामध्ये हवेचे म्हणजे पर्यायाने वातावरणाचे गुणधर्म माहीत असावे लागतात. या दृष्टीने संकोच्यता (दाबले जाण्याची क्षमता), श्यानता (दाटपणा), समांगता (एकसारखेपणा) व घनता हे हवेचे महत्त्वाचे गुणधर्म आहेत.

हवेतून जाणाऱ्या वस्तूवर अनेक प्रेरणा कार्य करतात. त्यांपैकी ओढ व उत्थापक प्रेरणा या अधिक महत्त्वाच्या आहेत. या प्रेरणा व वस्तूवरील त्यांचे वितरण या वैशिष्ट्यांचा वायुगतिकीत अभ्यास करतात. ओढ ही वस्तूवर कार्य करणारी प्रतिप्रवेगी (प्रतिरोधक) प्रेरणा असून ती हवेच्या गतीच्या दिशेला समांतर दिशेत असते. ती हवेच्या श्यानतेमुळे उद्‍‌‌भवते. वस्तूवर कार्य करणाऱ्या एकूण प्रेरणेचा एक घटक म्हणजे उत्थापक प्रेरणा होय. वस्तूच्या संदर्भात क्षुब्ध न झालेल्या हवेच्या प्रवाहाच्या लंब दिशेत ही प्रेरणा कार्य करते. विमानाचा पंख (विंग), प्रचालकाचे (पंख्याचे) पाते किंवा सुकाणू यांच्यासारख्या वातपर्ण वस्तूच्या वरून जाणाऱ्या हवेचा दाब कमी होते व तिच्या खालून जाणाऱ्या हवेचा दाब वाढतो. यामुळे वस्तूला उचलून धरणारी उत्थापक प्रेरणा उद्‍‌‌भवते.

वायुगतिकीच्या अभ्यासाचे व्यवहारात अनेक उपयोग होतात. त्यांपैकी काही पुढे दिले आहेत : विमान, रॉकेट, क्षेपणास्त्र वा हेलिकॉप्टर यांच्या उड्डाणाचे नियंत्रण करणारी तत्त्वे या अभ्यासातून स्पष्ट होतात. त्याआधारे यांचे नियंत्रण अधिक बिनचूकपणे करता येते. पृथ्वीच्या (व इतर ग्रहांच्या) वातावरणातून जाताना अवकाशयानांवर कार्य करणाऱ्या प्रेरणा वायुगतिकीय अभ्यासातून अधिक स्पष्ट होतात. याचा अवकाशयानांच्या नियंत्रणासाठी उपयोग होतो. मोटारगाड्या, वेगवान आगगाड्या, शिडाची व अन्य जहाजे चालू असताना त्यांना हवेकडून विरोध होतो. हा विरोध कमीत कमी करून या वाहनांची कार्यक्षमता वाढवितात. अशा वाहनांच्या सापेक्ष वाहणाऱ्या हवेच्या प्रवाहांचे वर्तन वायुगतिकीय अभ्यासातून उघड होते. त्याचा या वाहनांचे आराखडे बनविताना उपयोग होतो.

वायुगतिकीय संशोधन वातावरणविज्ञानाच्या दृष्टीनेही उपयुक्त ठरते [उदा., धूळ, धुके, सधूम धुके यांचे वातावरणात विसरण (विरळ होण्याची क्रिया) कसे होते हे समजून घेण्यासाठी वायुगतिकीय अभ्यास उपयुक्त ठरतो]. इमारतींची छपरे, मनोरे, धुराडी, गगनचुंबी इमारती, पूल, तसेच उच्च वेगाच्या वाऱ्याच्या संपर्कात येणारी अन्य बांधकामे यांच्यावर आदळणाऱ्या वाऱ्यांच्या प्रेरणांचा अभ्यास या शाखेत केला जातो. यामुळे बांधकामाकडून वाऱ्यांना होणारा विरोध ठरविता येतो व बांधकाम करताना त्याचा उपयोग होतो. भट्टी, एंजिन, वातानुकूलन यंत्रणा यांच्यातील वायुप्रवाहांचे अध्ययन वायुगतिकीत होते. पक्षी, कीटक, ⇨ वाततल्पयान यांचे उड्डाण, हवेचे प्रदूषण, वायुकलिलांचे [वायूमध्ये तरंगणाऱ्या द्रवाच्या अथवा घन पदार्थाच्या सूक्ष्मकणाच्या समूहांचेवायुकलिल] हवेतील वर्तन, सुषिर (हवा फुंकून वाजविली जाणारी) वाद्ये, हिम साचण्याची क्रिया वगैरे गोष्टींचे कार्य समजून घेण्यासाठी वायुगतिकीचा अभ्यास साहाय्यभूत ठरतो. बोगदा, नळ यांसारख्या मर्यादित जागेतील वायुप्रवाह समजून घेण्यासाठीही वायुगतिकीचे संशोधन उपयुक्त ठरते.

पहा : वायुयामिकी.

ठाकूर, अ. ना.

Close Menu