ಮೈಸೂರು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯ ವಿಶ್ವಕೋಶ/ಕುಳಿಬೀಳುವುದು (ಕುಹರೀಕರಣ)

ಕುಳಿಬೀಳುವುದು (ಕುಹರೀಕರಣ)

ದ್ರವದ ಬಾಷ್ಟ ಒತ್ತಡಕ್ಕಿಂತ (ವೇಪರ್ ಪ್ರೆಷರ್) ಸ್ಥಾನಿಕ ಒತ್ತಡಗಳು (ಲೋಕಲ್ ಪ್ರೆಷರ್ಸ್) ಕಡಿಮೆ ಇರುವ ಕಡೆಗಳಲ್ಲಿ ಕುಳಿಗಳ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವಿಕೆ, ಬೆಳೆಯುವಿಕೆ ಮತ್ತು ನಾಶ (ಕ್ಯಾವಿಟೇಶನ್). ಈ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಅಗಲಿಕೆಯಾಗಿ ಸಣ್ಣ ಕುಳಿಗಳಾಗುತ್ತವೆ. ಇವುಗಳೊಳಗೆ ಯಾವುದೇ ಅನಿಲ ಅಥವಾ ನೀರಿನ ಬಾಷ್ಪವಿರಬಹುದು ಅಥವಾ ಅದು ರ್ನಿವಾತವಾಗಿರಬಹುದು. ಕುಳಿಬೀಳುವುದರಿಂದಾದ ಗುಳ್ಳೆಗಳು ನೀರಿನೊಂದಿಗೆ ಸಾಗಿ ಸಂಚಾರದಲ್ಲೇ ಅಳತೆಯಲ್ಲಿ ಬೆಳೆದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎಲ್ಲೆಯಲ್ಲಿರುವ ಅಧಿಕ ಒತ್ತಡಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸಬೇಕಾಗಿ ಬಂದಾಗ ನಾಶವಾಗುತ್ತವೆ. ವಸ್ತುವಿನ ನಾಶ ಮತ್ತು ಇದರಿಂದಾಗುವ ಸಂರಚನೆಗಳ (ಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಸ್) ದುರ್ಬಲತೆಗಳು ಕುಳಿಬೀಳುವುದರ ಪರಿಣಾಮಗಳು. ದ್ರವಯಂತ್ರಗಳ ದಕ್ಷತೆ ತಗ್ಗಿ ಕೊನೆಗೆ ಯಂತ್ರಗಳು ಕುಸಿಯಬಹುದು. ಬಾಗಿಲು ಮತ್ತು ಕವಾಟಗಳಾದರೆ ಅವು ಹಾಳಾಗಬಹುದು ಮತ್ತು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಕಂಪನಗಳಿಂದ ಸಂರಚನೆಗೇ ಅಪಾಯ ಒದಗಬಹುದು. ಸಾಮಥ್ರ್ಯ ಅಥವಾ ಪಂಪುಮಾಡುವ ಸಂಯಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ (ಪ್ಲಾಂಟ್ಸ್) ಕಾರ್ಯನಿರತ ಕಾರ್ಮಿಕರ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ಕುಳಿಬೀಳುವಿಕೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಸದ್ದು ಅನಪೇಕ್ಷಣೀಯ; ಟಾರ್ಪೆಡೊ ಹಾಗೂ ಜಲಾಂತರ್ಗಾಮಿಗಳಲ್ಲಂತೂ ಇದು ತೀವ್ರ ಆಕ್ಷೇಪಣಾರ್ಹ. ಈ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಪೂರ್ತಿ ನಿವಾರಿಸಲಾಗದಿದ್ದರೂ ತಗ್ಗಿಸಲಾದರೂ ಪ್ರಯತ್ನಿಸಬೇಕು.

ಅಧಿಕಶೀರ್ಷ ಟರ್ಬೈನು (ಹೈ ಹೆಡ್ ಟರ್ಬೈನು), ಪಂಪು, ಹಡಗು ನೋದಕ (ಪ್ರೊಪೆಲ್ಲರ್) ಮತ್ತು ಪ್ರಪಾತ ಸೂಸುಮಾರ್ಗ, ಅಧಿಕಶೀರ್ಷಬಾಗಿಲು ಮುಂತಾದ ಅಧಿಕಶೀರ್ಷಸಂರಚನೆ ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ಪ್ರಗತಿಯಿಂದ ಈ ಮೂವತ್ತು, ನಲವತ್ತು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಮತ್ತು ಶಿಲ್ಪಿಗಳನ್ನು ನೀರಿನ ಟರ್ಬೈನು, ಪಂಪು ಮತ್ತು ದ್ರವ ಸಂರಚನೆಗಳಲ್ಲಿ ಕುಳಿಬೀಳುವ ವಿಷಯ ಆಕರ್ಷಿಸಿದೆ. ರಕ್ಷಣಾ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಹ ಕುಳಿಬೀಳುವಿಕೆ ಬಹು ತೀವ್ರ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನೊಡ್ಡಿದೆ. ಟಾರ್ಪೆಡೊ ನೀರಿಗೆ ಡಿಕ್ಕಿ ಹೊಡೆದಾಗ ಮತ್ತು ಜಲಾಂತರ್ಗಾಮಿ ದಿಢೀರನೆ ಮುಳುಗಿದಾಗ ಆಗುವ ಕುಳಿಬೀಳುವಿಕೆಯ ಸದ್ದು ಇವುಗಳ ಪಥಶೋದನೆಯಲ್ಲಿ ಶತ್ರುಗಳಿಗೆ ಸಹಾಯಮಾಡುತ್ತವೆ. ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಎರಡನೆಯ ಮಹಾಯುದ್ಧ ಮತ್ತು ಅನಂತರದಲ್ಲಿ ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತ ಕುಳಿಬೀಳುವುದರ ಬಗ್ಗೆ ಗಮನ ಹರಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ.

ಆಯ್ಲರ್ ಎಂಬ ವಿಜ್ಞಾನಿ ನೀರಿನ ಟರ್ಬೈನುಗಳ ಸಿದ್ಧಾಂತಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಪ್ರಪ್ರಥಮವಾಗಿ ಕುಳಿಬೀಳುವ ವಿಷಯವನ್ನು ಅರಿತ (1754). ರೆನಾಲ್ಡ್ಸ್ ಎಂಬಾತ ಪ್ರಪ್ರಥಮವಾಗಿ ಈ ಬಗ್ಗೆ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದ (1894). ಅಟ್ಲಾಂಟಿಕವನ್ನು ಒಮ್ಮೆ ದಾಟುವಲ್ಲಿಯೇ ಆ ಹಡಗಿನ ನೋದಕಗಳು ಭಂಗವಾದಾಗ ಇಂಗ್ಲೆಂಡಿನ ನೌಕಾಶಿಲ್ಪಿಗಳು ಅದರ ಕಾರಣಗಳನ್ನು ಕುರಿತು ಯೋಚಿಸತೊಡಗಿದರು. ಈ ಬಗ್ಗೆ ನಡೆಸಿದ ವಿವರವಾದ ವಿಚಾರಣೆ ಮತ್ತು ಅಧ್ಯಯನದಿಂದ ಇದಕ್ಕೆ ಕುಳಿಬೀಳುವುದರ ಪರಿಣಾಮವೇ ಕಾರಣವೆಂದು ತಿಳಿಯಿತು. ಹೂವರ್ ಅಣೆಕಟ್ಟಿನ ಸೂಸುಮಾರ್ಗ ಸುರಂಗ ಮತ್ತು ಗ್ರಾಂಡ್‍ಕೂಲಿ ಅಣೆಕಟ್ಟಿನ ಸೂಸುಮಾರ್ಗದ ಮುಖಗಳಿಗಾದ ತೀವ್ರಹಾನಿ ಕುಳಿಬೀಳುವಿಕೆಯಿಂದಾಗುವ ತೀವ್ರ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಮತ್ತಷ್ಟು ಸ್ಪಷ್ಟನೆ ನೀಡಿತು. ಜೋಗ್ ಕಾರ್ಯಯೋಜನೆಯ ಹೀರೇಭಾಸ್ಕರ ಲಾಳಿಕೆಗಳ (ಸೈಫನ್ಸ್) ಅತೃಪ್ತಿಕರ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆ, ವಿಫಲತೆ ಮತ್ತು ಕಂಪನಗಳಿಗೆ ಕುಳಿಬೀಳುವಿಕೆಯ ಪರಿಣಾಮವೇ ಕಾರಣವೆಂದು ಹೇಳಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರಥಮ ವಾಕ್ಯದಲ್ಲೇ ಹೇಳಿದಂತೆ ದ್ರವಸಂರಚನೆಗಳ ಪ್ರಗತಿಯ ಪ್ರವೃತ್ತಿ ಅಧಿಕ ಎತ್ತರ ಮತ್ತು ಅಧಿಕ ಪರಿಭ್ರಮಣ ವೇಗ ಯಂತ್ರಗಳತ್ತ ಸಾಗಿದೆ. ಇದರಿಂದ ಇಂಥ ಕಡೆ ಕುಳಿಬೀಳುವುದಿದ್ದು ನಿವಾರಣೋಪಾಯಗಳನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಬೇಕು. ಅಮೆರಿಕ ಸಂಯುಕ್ತ ಸಂಸ್ಥಾನಗಳು ಇಂಗ್ಲೆಂಡು, ರಷ್ಯ, ಜರ್ಮನಿ, ಫ್ರಾನ್ಸ್, ಜಪಾನ್ ಮತ್ತು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಬೆಂಗಳೂರಿನ ಇಂಡಿಯನ್ ಇನ್‍ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸನ ಸಿವಿಲ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಮತ್ತು ದ್ರವ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಬಗ್ಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ನಡೆಯುತ್ತಿವೆ.

ವಿವಿಧ ಸಂಶೋಧಕರು ಕುಳಿಬೀಳುವುದರ ಅಪಾಯವನ್ನು ಕುರಿತು ಅನೇಕ ಸಿಧ್ಧಾಂತಗಳನ್ನು ಮುಂದಿಟ್ಟಿದ್ದಾರೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆ, ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶ್ರಾಂತಿ, ಉಷ್ಣಚಲನಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ದಿಢೀರ್ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವೆಂದು ಅನೇಕರು ಅನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಸಿವಿಲ್ ಮತ್ತು ದ್ರವ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಸಂಶೋಧನೆಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿದ ಮೇಲೆ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಕುಳಿಬೀಳುವುದರ ಅಪಾಯವನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ವಿಕೃತಿಶಕ್ತಿಯ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು (ಸ್ಟ್ರೇನ್ ಎನರ್ಜಿ ಕಾನ್ಸೆಪ್ಟ್ಸ್) ಮಂಡಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಅನೇಕ ವಿಧವಾದ ಕುಳಿಗಳಿದ್ದು ಅವು ವಿವಿಧ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. (i) ಅಸ್ಥಿರ ಕುಳಿಗಳು, (ii) ಸ್ವತಂತ್ರ ವೈಯಕ್ತಿಕ ಸಂಚಾರಿ ಕುಳಿಗಳು, (iii) ನಿಶ್ಚಲಸ್ಥಿತಿ ಕುಳಿಗಳು, (iv) ಏಕನಳಿಗೆಯ ಕುಳಿಗಳು, (v) ನಿಯತಕಾಲಿಕ ಕುಳಿಗಳು, (vi) ಸಂಚಾರಿ ಕುಳಿಗಳು. ಅನೇಕ ರೀತಿಯ ಕುಳಿ ಬೀಳುವಿಕೆಗಳಿದ್ದು ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಯೊಂದನ್ನೂ ವಿವಿಧ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಸಜ್ಜುಗೊಳಿಸಿ ಅಭ್ಯಾಸಮಾಡಬಹುದು. (i) ಹಚ್ಚಡ ಕುಳಿಬೀಳುವುದು (ಶೀಟ್ ಕ್ಯಾವಿಟೇಶನ್), (ii) ಪ್ರಣೋದಿತ (ವಾರ್ಟೆಕ್ಸ್) ಕುಳಿಬೀಳುವುದು, (iii)ಪಥ ಪಾತ (ವೇಕ್) ಕುಳಿಬೀಳುವುದು, (iv)ಶಾಬ್ದಿಕ (ಸಾನಿಕ್) ಕುಳಿಬೀಳುವುದು, (v) ನಾಭೀ (ಹಬ್) ಕುಳಿಬೀಳುವುದು, (vi) ಅಲಗು ಶೇಷಾವರಣ (ಬ್ಲೇಡ್ ಕ್ಲಿಯರೆನ್ಸ್) ಕುಳಿಬೀಳುವುದು, (vii) ಅಸಂಪೂರ್ತಿ (ರಫ್‍ನೆಸ್) ಕುಳಿಬೀಳುವುದು. ವಿವಿಧ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಸಜ್ಜುಗೊಳಿಸಿ ಕುಳಿಬೀಳುವುದರ ಅಧ್ಯಯನ ನಡೆಸಬಹುದು. ಮುಂದಿನವು ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಜನಪ್ರಿಯವಾದವು: (i) ಪ್ರಣೋದಿತ ರೀತಿಯ ಸಜ್ಜು, (ii) ಪರಿಭ್ರಮಣ ರೀತಿಯ ಸಜ್ಜು, (iii) ಬೇರಿಯಂ ಟಿಟನೇಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‍ಡ್ಯೂಸರ್ ಸಜ್ಜು.

ಜಲಸುರಂಗಗಳು ಕುಳಿಬೀಳುವಿಕೆಯ ವಿವಿಧ ಮುಖಗಳ ಅಭ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಬಹು ಸತ್ವಶಾಲಿ ಹತ್ಯಾರುಗಳಾಗಿದ್ದು ಅವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸುವರು. ಪ್ರಯೋಗಮಂದಿರಗಳಲ್ಲಿ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯ ಇನ್ಸ್‍ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ, ಆಫ್ ಯು.ಎಸ್.ಎ., ಜಪಾನಿನ ಹಿಟಾಚಿವಕ್ರ್ಸ್ ಇತ್ಯಾದಿ) ಬಹುದೊಡ್ಡ ಸುರಂಗಗಳಿವೆ. ಒಂದು 15" ಪ್ರಯೋಗಖಂಡದ ಜಲ ಸುರಂಗವನ್ನು ಬೆಂಗಳೂರಿನ ಇನ್ಸ್‍ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸ್‍ನಲ್ಲಿ ಕಟ್ಟಲಾಗಿದೆ.

ಕುಳಿಬೀಳುವುದರ ಅಪಾಯವನ್ನು ಕುರಿತ ಅಧ್ಯಯನದ ಜೊತೆಗೆ ಅದನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಕುರಿತೂ ಅಧ್ಯಯನ ನಡೆಯುತ್ತಿದೆ. ದ್ರವ ಟರ್ಬೈನುಗಳು ಮತ್ತು ಪಂಪುಗಳಲ್ಲಿ ಕುಳಿಬೀಳುವುದನ್ನು ತಗ್ಗಿಸಲು ಯಂತ್ರದ ಕಡಿಮೆ ಸಜ್ಜು, ನುಣುಪು ಜಲಮಾರ್ಗಗಳು, ಗುಳ್ಳೆಗಳು ಒಡೆಯುವುದರಿಂದಾಗುವ ಆಘಾತಗಳನ್ನು ಹೀರಬಲ್ಲ ಪ್ರತ್ಯಾಸ್ಕಂದಿತ ಮತ್ತು ಲೇಪನಗಳು-ಇವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹಡಗುಗಳ ಸ್ಥೂಲಭಾಗಗಳ, ಜಲಾಂತರ್ಗಾಮಿ ಮತ್ತು ಟಾರ್ಪೆಡೊಗಳ ಆಕಾರಗಳ ಸರಿಯಾದ ಸಂಯೋಜನೆಯಿಂದ ಕುಳಿಬೀಳುವುದನ್ನು ಸಾಕಷ್ಟು ತಗ್ಗಿಸಬಹುದು. ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ದಿಪಡಿಸಲಾಗಿದ್ದು ಇದು ದ್ರವ ಟರ್ಬೈನು, ಪಂಪು, ಹಡಗಿನ ನೋದಕ ಇತ್ಯಾದಿಗಳಲ್ಲಿ ಕುಳಿಬೀಳುವುದರ ಹಾನಿಯನ್ನು ಬಹಳ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ತಗ್ಗಿಸುತ್ತದೆ. ಕುಳಿಬೀಳುವುದನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಬಹುದಾದ ದ್ರವಸಂರಚನೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಂರಚನೆಗೆ ಸರಿಯಾದ ಅಂತರ್ಗಮ ಮತ್ತು ನಿರ್ಗಮ ಸ್ಥಿತ್ಯಂತರಗಳು, ಸಂಪೂರ್ತಿ ಮತ್ತು ಲೇಪನಗಳ ಉಪಯೋಗ ಇವುಗಳಿಂದ ಕುಳಿ ಬೀಳುವುದನ್ನು ತಪ್ಪಸಲಾಗದಿದ್ದರೂ ನಿಧಾನಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಕುಳಿಬೀಳುವಿಕೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರ ಇನ್ನೂ ಹೊಸತು. (ಕೆ.ಎಸ್.ಇ.) (ಪರಿಷ್ಕರಣೆ: ಹೆಚ್.ಆರ್.ಆರ್)