वक्र नलिका प्रवाह (सायफन)

वक्र नलिका प्रवाह (सायफन)

लेखकः नरेंद्र गोळे २०२००८०२

चलचित्रणश्रेयः सौ. संजीवनी गोळे

काचेच्या हवाबंद बरणीत पाणी भरून व तिला बुचाचे झाकण घट्ट बसवून ती बंद केली. बुचात नारिंगी दिसणारी एक रिकामी नळी आणि हिरवी दिसणारी एक पाण्याने भरलेली नळी शिरवली. हिरव्या नळीचे बाहेरील टोक खुले करताच ’वक्र नलिका प्रभावाने’ (सायफन) पाणी बाहेर पडू लागते. बाहेर पडणार्‍या पाण्याची जागा घेण्याकरता नारिंगी नळीतून हवा आत येऊ लागते. अशा रीतीने बरणी रिकामी होते. पाणी बरणीच्या कठड्यावरून चढून बाहेर खाली का पडते, हाच खरा प्रश्न आहे?

नळीचे बाहेरील टोक जेव्हा आपण खुले करतो तेव्हा त्या नळीतील पाणी आपल्याच वजनने खाली पडू पाहते. मात्र तसे झाल्यास नळीतच वरच्या टोकाला निर्वात पोकळी निर्माण होऊ पाहते. ती पोकळी भरण्यास मग बरणीतले पाणी वर सरकू लागते. अशा प्रकारे प्रवाह सुरू होतो. नळीत हवा शिरेपर्यंत किंवा बरणीतील पाण्याची पातळी तिच्यातील नळीच्या टोकाच्या खाली गेल्यास प्रवाह आपोआपच थांबतो.

ह्या पद्धतीचा उपयोग व्यवहारात स्वयंचलित वाहनांतील पेट्रोल काढून घेणे, कॅनमधील पेट्रोल वाहनात भरणे इत्यादींकरता केला जातच असतो. 

आता समजा आपण एका गावात राहत आहोत. टेकडीपलीकडे एक तलाव आहे. गावाच्या पातळीहून तो उंचावर आहे. तरीही त्याचे पाणी गावात आणायला खूप कष्ट पडतात. क्षेपकाची (पंपाची) गरज भासते. मात्र वक्र नलिका प्रवाहाचा उपयोग करून त्या तलावाचे पाणी गावात आणता येईल. तेही कोणत्याही क्षेपकाची गरज न पडता. कशी ते आपण पाहू. तलावापासून तर गावापर्यंत जलवाहिनी मात्र असायलाच हवी. समजा ती वरीलप्रमाणे घातलेली आहे. तिचे एक टोक तलावाच्या पाण्यात बुडलेले आहे. दुसरे टोक गावात जिथे पाणी हवे आहे तिथवर आणलेले आहे. ही वाहिनी कितीही लांब असू शकते. मात्र गावपातळी, ही तलावपातळीहून खाली असलीच पाहिजे. सुरूवातीस जलगच्च झडप-२ बंद करा. जलगच्च झडप-१ उघडा आणि त्यातून संपूर्ण जलवाहिनी पाण्याने भरून टाका. आता जलगच्च झडप-१ बंद करा. जलगच्च झडप-२ उघडा. जलवाहिनीतून पाण्याचा प्रवाह सुरू होईल. गरज संपली की, जलगच्च झडप-२ बंद करा. नाही तर जिथवर जलवाहिनीचे टोक तलावात बुडलेले असेल, तिथवर तलाव रिकामा होत जाईल. जलवाहिनीचे टोक तलावात तळापर्यंत बुडलेले असेल, आणि जलगच्च झडप-२ चुकीने उघडीच राहिली, तर तलावाचे पाणी गावात वाहून जाईल. साठा नष्ट होईल.

तुम्हाला सगळ्यांना गोकुळाष्टमीची गोष्ट तर माहीतच असेल. गोकुळाष्टमीच्या दिवशी मध्यरात्री, तुरूंगातच कृष्णजन्म झाला. कृष्णाचे वडील वसुदेव ह्यांना हे माहीत होते की, ही गोष्ट कृष्णाच्या मामाला म्हणजे कंसाला कळली, तर तो कृष्णाला मारून टाकेल. त्यानेच तर वसुदेव व देवकीला तुरूंगात डांबलेले असते. आपला मित्र नंद व त्याची पत्नी यशोदा ह्यांच्याकडे गोकुळात त्याला पोहोचवता आले, तर तो सुरक्षित राहू शकेल असे वसुदेवाला वाटले. म्हणून एका टोपल्यात नवजात कृष्णाला ठेवून टोपले डोक्यावर घेऊन ते बाहेर पडू चाहत होते. मात्र तुरूंगाला कुलूपे लागलेली. पहारेकरी बाहेर सज्ज. तरीही ते ईश्वरी लीलेवर विश्वास ठेवून बाहेर निघाले. कुलूपे आपोआप उघडली. पहारेकरी झोपलेले होते. वसुदेव ह्यांना यमुनापार असलेल्या गोकुळात जायचे तर यमुनेला पूर आलेला. नदी पार करण्यासाठी पाण्यात शिरले. हळूहळू पाण्याची पातळी वाढू लागली. त्यांच्या गळ्यापर्यंत पाणी आले. तरीही ते ईश्वरी लीलेवर विश्वास ठेवून पुढे निघाले. मग आश्चर्यच घडून आले. कृष्णाचा पाय टोपलीच्या बाहेर आलेला होता. जसा तो यमुनेच्या पाण्याला लागला तसा यमुनेचा पूर ओसरू लागला. ते जसजसे पुढे चालत गेले तसतसे पाण्याची पातळी कमीकमीच होत गेली. मग ते सुखरूप गोकुळात पोहोचले. कृष्णाला नंद-यशोदेकडे सुपूर्त करून ते कारागृहात परतले सुद्धा.

ह्या कहाणीला उजागर करणारा एक प्रयोग आहे ’वसुदेव पात्रा’ चा. खालील चित्रात असलेला काचेचा प्याला हा वसुदेव प्याला आहे. त्यात पाणी ओतू लागा. तो भरू लागेल. तो पूर्ण भरेल तेव्हा त्यात पाणी ओतणे थांबवा. मात्र आता त्यात बसवलेली काचेची नळी पूर्णपणे भरलेली असेल. शिवाय पेल्याच्या मध्यावर बसवलेल्या बुचातून, ती नळी पेल्याबाहेर जाऊन सांडपाण्यास मिळालेली असेल. त्यामुळे त्या नळीतून ’वक्र नलिका प्रवाह’ वाहू लागेल. नळीच्या पेल्यातील टोकाच्या पातळीपर्यंत पेला पूर्णपणे रिकामा होईपर्यंत हा प्रवाह चालूच राहील. कारण नळीचे बाहेरील टोक, तिच्या आतील टोकाच्या पातळीहून नेहमीच खालच्या पातळीवर असेल. म्हणजे पेला तुम्ही भरू तर शकाल, मात्र पूर्ण भरताच त्यातील पाणी ओसरून तो आपोआप रिकामा होईल.