Impulse Turbine MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Impulse Turbine - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

Last updated on Jun 4, 2025

पाईये Impulse Turbine उत्तर और विस्तृत समाधान के साथ MCQ प्रश्न। इन्हें मुफ्त में डाउनलोड करें Impulse Turbine MCQ क्विज़ Pdf और अपनी आगामी परीक्षाओं जैसे बैंकिंग, SSC, रेलवे, UPSC, State PSC की तैयारी करें।

Latest Impulse Turbine MCQ Objective Questions

Impulse Turbine Question 1:

एकल-चरण आवेग टरबाइन में, निम्नलिखित में से कौन सा सही है? [जहाँ, ηs = चरण दक्षता, ηb = ब्लेड दक्षता, ηN = नोजल दक्षता]

  1. ηs = ηb x ηN
  2. ηs = ηb / ηN
  3. ηs = ηN / ηb
  4. ηs = ηN + ηb

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : ηs = ηb x ηN

Impulse Turbine Question 1 Detailed Solution

व्याख्या:

सकल या चरण दक्षता:

यह भाप के प्रति किग्रा ब्लेड पर किए गए कार्य का कुल आपूर्ति की गई ऊर्जा या भाप के प्रति किग्रा प्रति चरण ताप गिरावट से अनुपात है। इसे ब्लेड दक्षता और नोजल दक्षता के उत्पाद के रूप में भी परिभाषित किया गया है।

अर्थात, ηचरण = ηब्लेड x ηनोजल ...(i)

अब, ब्लेड या आरेख दक्षता (ηब्लेड):

यह ब्लेड पर किए गए कार्य का ब्लेड पर आपूर्ति की गई ऊर्जा से अनुपात है।

जहाँ Vw = भँवर वेग, u = चल ब्लेड का रेखीय वेग (m/s), m = भाप का द्रव्यमान/सेकंड, V1 = चल ब्लेड में प्रवेश करने वाली भाप का निरपेक्ष वेग (m/s)

नोजल दक्षता (ηनोजल):

ηनोजल = नोजल में KE में वृद्धि / आइसेंट्रोपिक ताप गिरावट = V1² / {2(h1 - h2)}

समीकरण (i) का उपयोग करके हमारे पास है

ηचरण = uVw / (h1 - h2)

जहाँ h1 = नोजल के माध्यम से प्रसार से पहले कुल ऊष्मा, h2 = नोजल के माध्यम से प्रसार के बाद कुल ऊष्मा

इसलिए, h1 - h2 = निश्चित ब्लेड रिंग और चल ब्लेड रिंग के एक चरण के माध्यम से ताप गिरावट = कुल आपूर्ति की गई ऊर्जा

इसलिए ηब्लेड = ब्लेड पर किया गया कार्य / कुल आपूर्ति की गई ऊर्जा

Impulse Turbine Question 2:

पेल्टन टरबाइन किसका उदाहरण है?

  1. स्पर्शरेखीय प्रवाह टरबाइन
  2. अक्षीय प्रवाह टरबाइन
  3. उच्च विशिष्ट गति टरबाइन
  4. निम्न शीर्ष टरबाइन

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : स्पर्शरेखीय प्रवाह टरबाइन

Impulse Turbine Question 2 Detailed Solution

व्याख्या:

पेल्टन टरबाइन

परिभाषा: पेल्टन टरबाइन एक प्रकार का हाइड्रोलिक टरबाइन है जो उच्च गति वाले जल जेट की गतिज ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने के सिद्धांत पर काम करता है। यह विशेष रूप से उच्च शीर्ष, निम्न-प्रवाह दर अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जहाँ पानी उच्च ऊंचाई पर उपलब्ध है और बिजली उत्पादन को कुशलतापूर्वक उपयोग करने के लिए आवश्यक है। पेल्टन टरबाइन एक स्पर्शरेखीय प्रवाह आवेग टरबाइन है, जिसका अर्थ है कि पानी का जेट पहिये की परिधि के स्पर्शरेखीय रूप से बाल्टियों से टकराता है।

कार्य सिद्धांत: पेल्टन टरबाइन का कार्य आवेग सिद्धांत पर आधारित है, जहाँ पानी के जेट का संवेग टरबाइन बाल्टियों में स्थानांतरित हो जाता है:

  • उच्च ऊंचाई से पानी को एक उच्च-वेग जेट बनाने के लिए एक नोजल के माध्यम से निर्देशित किया जाता है।
  • जेट टरबाइन व्हील की परिधि पर लगे घुमावदार बाल्टियों (या ब्लेड) से टकराता है। ये बाल्टियाँ एक केंद्रीय रिज के साथ डबल कप के आकार में डिज़ाइन की जाती हैं, जो जेट को दो हिस्सों में विभाजित करती है, जिससे सुचारू प्रवाह और कुशल ऊर्जा हस्तांतरण होता है।
  • पानी के जेट का बल टरबाइन व्हील को घुमाता है, जिससे पानी की गतिज ऊर्जा यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।
  • प्रयुक्त पानी को तब वायुमंडलीय दबाव पर छुट्टी दे दी जाती है बिना किसी सक्शन प्रभाव के।

पेल्टन टरबाइन की प्रमुख विशेषताएँ:

  • यह एक आवेग टरबाइन है जहाँ पानी की संपूर्ण दाब ऊर्जा पहले बाल्टियों से टकराने से पहले गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।
  • पानी का प्रवाह पहिये के स्पर्शरेखीय होता है, इसे स्पर्शरेखीय प्रवाह टरबाइन के रूप में वर्गीकृत करता है।
  • यह उच्च-शीर्ष (आमतौर पर 300 मीटर से ऊपर) और निम्न-प्रवाह दर की स्थितियों के लिए उपयुक्त है।
  • पेल्टन टरबाइन की विशिष्ट गति अपेक्षाकृत कम होती है, जो इसे उच्च-शीर्ष अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती है।
  • यह अपनी डिज़ाइन स्थितियों के लिए अत्यधिक कुशल है और 90% या अधिक तक दक्षता प्राप्त कर सकता है।

Impulse Turbine Question 3:

टर्बाइन में प्रवेश करने से पहले भाप में मुख्य रूप से किस प्रकार की ऊर्जा होती है?

  1. तापीय ऊर्जा
  2. गतिज ऊर्जा
  3. यांत्रिक ऊर्जा
  4. स्थितिज ऊर्जा

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : तापीय ऊर्जा

Impulse Turbine Question 3 Detailed Solution

व्याख्या:

टर्बाइन में प्रवेश करने से पहले भाप में ऊर्जा

  • टर्बाइन में प्रवेश करने से पहले, भाप में मुख्य रूप से तापीय ऊर्जा होती है।
  • तापीय ऊर्जा किसी निकाय की आंतरिक ऊर्जा होती है जो उसके अणुओं की गतिज ऊर्जा के कारण होती है।
  • भाप के संदर्भ में, यह ऊर्जा बॉयलर में उत्पन्न भाप के उच्च तापमान और दबाव के रूप में प्रकट होती है।
  • एक सामान्य बिजली संयंत्र में, पानी को बॉयलर में गर्म करके भाप उत्पन्न की जाती है।
  • इस भाप को फिर टर्बाइन में निर्देशित किया जाता है। उच्च-दाब, उच्च-तापमान वाली भाप में महत्वपूर्ण तापीय ऊर्जा होती है।
  • जैसे ही भाप टर्बाइन से फैलती है, यह तापीय ऊर्जा यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, जो बदले में बिजली उत्पादन के लिए एक विद्युत जनरेटर को चलाती है।

Impulse Turbine Question 4:

एक जलविद्युत संयंत्र में, हाइड्रो पेनस्टॉक आमतौर पर कहाँ स्थित होता है?

  1. फोरबे और टरबाइन इनलेट के बीच
  2. बांध और स्पिलवे के बीच
  3. टरबाइन आउटलेट और टेलरेस के बीच
  4. जलाशय और फोरबे के बीच

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : फोरबे और टरबाइन इनलेट के बीच

Impulse Turbine Question 4 Detailed Solution

व्याख्या:

जलविद्युत संयंत्र

  • एक जलविद्युत संयंत्र एक ऐसी सुविधा है जो बहते या गिरते पानी की ऊर्जा का उपयोग करके बिजली उत्पन्न करती है।
  • इसमें आमतौर पर टर्बाइनों का उपयोग करके पानी से गतिज ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करना शामिल होता है, जिसे फिर जनरेटर के माध्यम से विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।
  • एक जलविद्युत संयंत्र में, पानी को बांध के पीछे एक जलाशय में संग्रहीत किया जाता है।
  • पानी को एक नियंत्रित आउटलेट के माध्यम से छोड़ा जाता है जिसे पेनस्टॉक कहा जाता है।
  • बहते पानी की गतिज ऊर्जा जनरेटर से जुड़ी टर्बाइनों को चलाती है, जिससे बिजली का उत्पादन होता है।
  • फिर पानी को संयंत्र के नीचे की नदी या टेलरेस में वापस छोड़ा जाता है।

घटक:

  • बांध: संरचनाएँ जो जलाशय में पानी जमा करती हैं, जिससे ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए आवश्यक ऊँचाई का अंतर बनता है।
  • फोरबे: एक बेसिन जो एक बफर के रूप में कार्य करता है, टर्बाइनों में पानी के प्रवाह को नियंत्रित करता है।
  • पेनस्टॉक: बड़ी पाइप या नलिकाएँ जो जलाशय या फोरबे से टर्बाइनों तक पानी ले जाती हैं।
  • टर्बाइन: यांत्रिक उपकरण जो पानी की गतिज ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
  • जनरेटर: उपकरण जो टर्बाइनों से यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
  • स्पिलवे: एक संरचना जिसका उपयोग बांध से पानी की नियंत्रित रिहाई प्रदान करने के लिए किया जाता है ताकि अतिप्रवाह को रोका जा सके।
  • टेलरेस: एक चैनल जो पानी को टर्बाइनों से दूर और नदी में वापस ले जाता है।

F5 Engineering Mrunal 17.02.2023 D2

Impulse Turbine Question 5:

एक जल विद्युत संयंत्र की दक्षता को अधिकतम करने के लिए जल पाइप (हाइड्रो पेनस्टॉक) के डिजाइन का कौन सा पहलू सबसे महत्वपूर्ण है?

  1. नियंत्रण कक्ष से पेनस्टॉक की निकटता
  2. पेनस्टॉक का रंग और सामग्री
  3. पेनस्टॉक की लंबाई और व्यास
  4. जिस कोण पर पेनस्टॉक स्थापित है

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : पेनस्टॉक की लंबाई और व्यास

Impulse Turbine Question 5 Detailed Solution

व्याख्या:

हाइड्रो पेनस्टॉक डिज़ाइन

  • एक हाइड्रो पेनस्टॉक एक बड़ी पाइप या नाली है जो जल भंडार या बांध से जल विद्युत संयंत्र में टर्बाइनों तक पानी के प्रवाह को निर्देशित करती है।
  • जल विद्युत संयंत्र की दक्षता को अधिकतम करने में पेनस्टॉक का डिज़ाइन महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह सीधे जल प्रवाह दर और दबाव को प्रभावित करता है, जो बदले में बिजली उत्पादन को प्रभावित करता है।
  • पेनस्टॉक का प्राथमिक कार्य उच्च ऊंचाई से पानी को निचले ऊंचाई पर टर्बाइनों तक पहुँचाना है।
  • संग्रहीत पानी की स्थितिज ऊर्जा गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है क्योंकि यह पेनस्टॉक से होकर बहती है।
  • इस गतिज ऊर्जा का उपयोग तब टर्बाइनों को चलाने के लिए किया जाता है, जो बिजली उत्पन्न करती हैं।
  • इस प्रक्रिया की दक्षता कई कारकों पर निर्भर करती है, जिसमें पेनस्टॉक का डिज़ाइन और निर्माण शामिल है।

पेनस्टॉक की लंबाई और व्यास सीधे टर्बाइनों तक पहुँचने वाले पानी की प्रवाह दर और दबाव को प्रभावित करते हैं। यहाँ इन मापदंडों के इतने महत्वपूर्ण होने का विस्तृत विवरण दिया गया है:

  • पेनस्टॉक की लंबाई: पेनस्टॉक की लंबाई घर्षण के कारण होने वाले शीर्ष हानि को प्रभावित करती है। एक लंबे पेनस्टॉक में अधिक घर्षण हानि होगी, जो पानी के दबाव और प्रवाह दर को कम करती है। इन नुकसानों को कम करने के लिए लंबाई को ठीक से डिज़ाइन करना उच्च दक्षता बनाए रखने के लिए आवश्यक है।
  • पेनस्टॉक का व्यास: पेनस्टॉक का व्यास प्रवाह क्षमता निर्धारित करता है। एक बड़ा व्यास कम घर्षण प्रतिरोध के साथ अधिक पानी के प्रवाह की अनुमति देता है, जिससे उच्च दक्षता प्राप्त होती है। हालाँकि, व्यास बढ़ाने से लागत और संरचनात्मक आवश्यकताओं में भी वृद्धि होती है, इसलिए एक इष्टतम संतुलन प्राप्त करना होगा।

अतिरिक्त कारक: जबकि लंबाई और व्यास सबसे महत्वपूर्ण पहलू हैं, अन्य कारक भी पेनस्टॉक डिज़ाइन की दक्षता में भूमिका निभाते हैं:

  • सामग्री: पेनस्टॉक की सामग्री इसके स्थायित्व और जंग और दबाव के प्रतिरोध को प्रभावित करती है। सामान्य सामग्री में स्टील और प्रबलित कंक्रीट शामिल हैं।
  • आकार और संरेखण: पेनस्टॉक का आकार और संरेखण प्रवाह गतिशीलता को प्रभावित कर सकता है। चिकने वक्र और उचित संरेखण अशांति और ऊर्जा हानि को कम करते हैं।
  • सपोर्ट और एंकर: पानी के दबाव का सामना करने और संरचनात्मक विफलताओं को रोकने के लिए पेनस्टॉक का उचित समर्थन और एंकरिंग आवश्यक है।

Top Impulse Turbine MCQ Objective Questions

एक पेल्टन पहिये को 1 मीटर के पिच व्यास और 0.1 मीटर के जेट व्यास के लिए डिज़ाइन किया जाना है। टायगन के सूत्र द्वारा परिकलित रनर पर बकेट की संख्या कितनी है?

  1. 25
  2. 15
  3. 20
  4. 10

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : 20

Impulse Turbine Question 6 Detailed Solution

Download Solution PDF

संकल्पना:

पेल्टन पहिया:

यह एक स्पर्शीय प्रवाह वाला आवेग टरबाइन है जिसमें उच्च गति वाले जेट का निर्माण करने के लिए पानी के दबाव ऊर्जा को गतिज ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है और यह जेट इसे घूमने के लिए पहिये से स्पर्शीय रूप से टकराता है। turbine

टायगन का सूत्र:

इसका उपयोग पेल्टन पहिया वाले टरबाइन में रनर पर बकेट की संख्या निर्धारित करने के लिए किया जाता है। यह निम्न सूत्र द्वारा दिया गया है:

\(Z = 15+{ D\over 2d}\)

जहाँ D = पिच या माध्य व्यास, d = नोजल या जेट व्यास

गणना​:

दिया गया,

D = 1 m, d = 0.1 m

टायगन के सूत्र द्वारा रनर पर बकेट की संख्या

\(Z = 15+{ D\over 2d} = 15+{ 1\over 2\times 0.1}\) = 15 + 5 = 20

एक छोटे टरबाइन पर शीर्ष में परिवर्तन 10 m है, तो पानी की प्रवाह दर 1 m3/s और दक्षता 80% है। तो टरबाइन द्वारा विकसित शक्ति लगभग क्या है?

  1. 100 kW
  2. 78 kW
  3. 1 MW
  4. 50 kW

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : 78 kW

Impulse Turbine Question 7 Detailed Solution

Download Solution PDF

संकल्पना:

टरबाइन की कुल दक्षता ηo = आयतनी दक्षता (ηv)× जलीय दक्षता (ηh)× यांत्रिक दक्षता (ηm)

\({\eta _o} = {\eta _v} \times {\eta _h} \times {\eta _m}\)

\({{\rm{\eta }}_{\rm{v}}} = \frac{{{\rm{volume\;of\;water\;actually\;striking\;the\;runner}}}}{{{\rm{volume\;of\;water\;actually\;supplied\;to\;the\;turbine}}}}\)

\({{\rm{\eta }}_{\rm{h}}} = \frac{{{\rm{Power\;deliverd\;to\;runner}}}}{{{\rm{Power\;supplied\;at\;inlet\;}}}} = \frac{{{\rm{R}}.{\rm{P}}}}{{{\rm{W}}.{\rm{P}}}}\)

\({{\rm{\eta }}_{\rm{m}}} = \frac{{{\rm{Power\;at\;the\;shaft\;of\;the\;turbine}}}}{{{\rm{Power\;delivered\;by\;water\;to\;the\;runner}}}} = \frac{{{\rm{S}}.{\rm{P}}}}{{{\rm{R}}.{\rm{P}}}}\)

कुल दक्षता: \({\eta _o} = \frac{{S.P}}{{W.P}}\)

जल शक्ति = ρ × Q × g × h 

गणना:

दिया गया है:

, ηo = 0.8, शीर्ष h = 10m/s और Q = 1m3/s.

\({\eta _o} = \frac{{S.P}}{{W.P}} = \frac{{S.P}}{{\rho \times Q \times g \times h}}\)

\(0.8 = \frac{{S.P}}{{1000 \times 1 \times 9.81 \times 10}} \Rightarrow S.P = 78480\;W \approx 78\;kW\)

एक एकल नोजल के साथ काम करने वाले एक आवेग टर्बाइन की एक विशिष्ट गति 5 होती है। यदि टरबाइन समान आकार के एक और अतिरिक्त नोजल के साथ संचालित होता है तो टरबाइन की अनुमानित विशिष्ट गति क्या होगी?

  1. 4
  2. 6
  3. 7
  4. 10

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : 7

Impulse Turbine Question 8 Detailed Solution

Download Solution PDF

संकल्पना:

विशिष्ट गति (Ns):

इसे टरबाइन की उस गति के रूप में परिभाषित किया जाता है जो वास्तविक टरबाइन के साथ आकृति, ज्यामितीय आयाम, ब्लेड कोण, गेट मार्ग, इत्यादि में समरूप होता है लेकिन ऐसे आकार के कारण यह इकाई शक्ति तब विकसित करेगा जब यह इकाई शीर्ष के तहत कार्य करता है।

\({{\rm{N}}_{\rm{s}}} = \frac{{{\rm{N}}\sqrt {\rm{P}} }}{{{{\rm{H}}^{5/4}}}}{\rm{\;\;\;}}\left( {{\rm{for\;single\;jet}}} \right)\)

\({\left( {{{\rm{N}}_{\rm{s}}}} \right)_{{\rm{multiple}}}} = \frac{{{\rm{N}}\sqrt {{\rm{nP}}} }}{{{{\rm{H}}^{5/4}}}}{\rm{\;\;\;\;}}\left( {{\rm{for\;multiple\;jet}}} \right)\)

जहां P = kW में शक्ति, H = मीटर में पानी का शीर्ष ।

गणना:

दिया हुआ:

(Ns)single = 5, n = 2

\({{\rm{N}}_{\rm{s}}} = \frac{{{\rm{N}}\sqrt {\rm{P}} }}{{{{\rm{H}}^{5/4}}}}\)

∴ Nशक्ति के वर्गमूल के लिए सीधे आनुपातिक है।

\(\frac{{{{\left( {{{\rm{N}}_{\rm{s}}}} \right)}_{{\rm{single}}}}}}{{{{\left( {{{\rm{N}}_{\rm{s}}}} \right)}_{{\rm{multiple}}}}}} = \frac{{\sqrt {\rm{P}} }}{{\sqrt {{\rm{nP}}} }}\)

\(\therefore \frac{{{{\left( {{{\rm{N}}_{\rm{s}}}} \right)}_{{\rm{multiple}}}}}}{{{{\left( {{{\rm{N}}_{\rm{s}}}} \right)}_{{\rm{single}}}}}} = \sqrt 2 \)

\( \Rightarrow {\left( {{{\rm{N}}_{\rm{s}}}} \right)_{{\rm{multiple}}}} = 5\sqrt 2 = 7.071 \approx 7\)

निम्नलिखित में से किस टर्बाइन की विशिष्ट गति सबसे कम है?

  1. फ्रांसिस
  2. पेल्टन
  3. कापलान
  4. प्रोपेलर 

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : पेल्टन

Impulse Turbine Question 9 Detailed Solution

Download Solution PDF

व्याख्या:

विशिष्ट गति: 

  • इसे 1 kW के विद्युत उत्पादन के लिए 1 m की दाबोच्चता के अंतर्गत कार्य करने वाली समान टरबाइन की गति के रूप में परिभाषित किया गया है।
  • विभिन्न प्रकार के टरबाइन के निष्पादन की तुलना करने के लिए विशिष्ट गति उपयोगी होती है।
  • विशिष्ट गति विभिन्न प्रकार के टरबाइन के लिए भिन्न होती है और मॉडल और वास्तविक टरबाइन के लिए समान होती है।

\({N_s} = \frac{{N\sqrt P }}{{{H^{\frac{5}{4}}}}}\)

विभिन्न प्रकार के टरबाइन के लिए विशिष्ट गति की श्रेणी निम्नानुसार हैः

  • पेल्टन व्हील टरबाइन (एकल जेट) की विशिष्ट गति की श्रेणी 10-35 में होती है।
  • पेल्टन व्हील टरबाइन (बहु जेट) की विशिष्ट गति की श्रेणी 35-60 में होती है।
  • फ्रांसिस टरबाइन की विशिष्ट गति की श्रेणी 60-300 में होती है।
  • काप्लान/प्रोपेलर टरबाइन की विशिष्ट गति की श्रेणी 300 से अधिक होती है।

Important Points

प्रवाह

ऊर्जा

शीर्ष

विशिष्ट गति

     उदाहरण

स्पर्शीय

आवेग

उच्च शीर्ष

(300 m और ऊपर)

निम्न

(0 – 60 RPM)

पेल्टन व्हील टर्बाइन

त्रिज्य

अभिक्रिया

मध्यम

(30 m से 300 m)

मध्यम

(60 – 300) RPM

फ्रांसिस टर्बाइन

अक्षीय

प्रतिक्रिया

निम्न

(30 m से कम)

उच्च

 

(300 – 600) RPM

प्रोपेलर टर्बाइन

(600 – 1000) RPM

कपलान टर्बाइन

जेट का क्षेत्रफल और जेट का वेग क्रमशः 0.02 m2 और 75 m/s हैं और एक पेल्टन टरबाइन के माध्यम से कुल निर्वहन 3 m3/s है, जेट की कितनी संख्या आवश्यक है?

  1. 1
  2. 4
  3. 3
  4. 2

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : 2

Impulse Turbine Question 10 Detailed Solution

Download Solution PDF

स्पष्टीकरण:

दिया हुआ;

पेल्टन टरबाइन के माध्यम से कुल निर्वहन = 3 m3/s

जेट का क्षेत्रफल = 0.02 m2

जेट का वेग = 75 m/s

गणना:

जेट के माध्यम से निर्वहन = 0.02 × 75 = 1.5 m3/s

\(Number\;of\;jet = \frac{{Total\;discharge}}{{Discharge\;through\;on\;jet}}\) \ _ = \(\frac{3}{{1.5}}\) = 2

एक पेल्टन पहिया 40 m के शीर्ष पर संचालित होता है और 800 kW की शाफ़्ट शक्ति विकसित करता है जो 500 rpm पर संचालित होता है। मान लीजिए पेल्टन टरबाइन की कुल दक्षता 80% है। तो पानी का प्रवाह दर ज्ञात कीजिए। [पानी का घनत्व = 1000 kg/m3, गुरुत्वाकर्षण के कारण लगने वाला त्वरण = 10 m/s2]

  1. 2.0 m3/s
  2. 2.5 m3/s
  3. 1.5 m3/s
  4. 3.0 m3/s

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : 2.5 m3/s

Impulse Turbine Question 11 Detailed Solution

Download Solution PDF

संकल्पना:

पेल्टन पहिये की कुल दक्षता को निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है,

\({η _o} = \frac{{Shaft \;Power}}{{Water\; Power}}\)

जल शक्ति = ρQgH 

गणना:

दिया गया है:

शाफ़्ट शक्ति = 800 kW, ηo = 0.8, H = 40 m

ρ = 1000 kg/m3, g =10 m/s2

\({η _o} = \frac{{Shaft \;Power}}{{Water\; Power}}\)

\({0.8} = \frac{{800}}{{Water\; Power}}\)

जल शक्ति = 1000 kW

जल शक्ति = ρQgH 

1000 × 103 = 1000 × Q × 10 × 40

Q = 2.5 m3/s

एक टरबाइन को आवेग टरबाइन कहा जाता है, यदि इसकी प्रवेशिका पर

  1. कुल ऊर्जा केवल गतिज ऊर्जा है
  2. कुल ऊर्जा केवल दाब ऊर्जा है
  3. कुल ऊर्जा गतिज ऊर्जा और दाब ऊर्जा का योग है
  4. उपरोक्त में से कोई नहीं

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : कुल ऊर्जा केवल गतिज ऊर्जा है

Impulse Turbine Question 12 Detailed Solution

Download Solution PDF

आवेग टरबाइन: 

  • यदि टरबाइन की प्रवेशिका पर उपलब्ध ऊर्जा केवल गतिज ऊर्जा है, तो टरबाइन को आवेग टर्बाइन के रूप में जाना जाता है। प्रवेशिका पर उपलब्ध ऊर्जा केवल गतिज ऊर्जा है यदि इनलेट दाब और आउटलेट दाब वायुमंडलीय दाब के बराबर है।
  • उदाहरण: पेलटन टरबाइन

प्रतिक्रिया टरबाइन: 

  • टरबाइन की प्रवेशिका पर, पानी में गतिशील ऊर्जा के साथ-साथ दाब ऊर्जा भी होती है।
  • उदाहरण: फ्रांसिस टरबाइन, कपलान टरबाइन

Important Points

आवेग:

आवेग किसी वस्तु के संवेग का आकस्मिक परिवर्तन होता है जब किसी बल द्वारा समय के अंतराल में किसी वस्तु पर कार्य किया जाता है।

100 मीटर की ऊंचाई पर 300 rpm की गति से काम करते समय एक टरबाइन 150,000 kW की शक्ति उत्पन्न करता है। टरबाइन की विशिष्ट गति क्या है?

  1. 300
  2. 340
  3. 367
  4. 452

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : 367

Impulse Turbine Question 13 Detailed Solution

Download Solution PDF

विशिष्ट गति:

  • इसे 1 kW के शक्ति आउटपुट का उत्पादन करने के लिए 1 m के शीर्ष के तहत कार्यरत एक समान टर्बाइन की गति के रूप में परिभाषित किया जाता है।
  • विशिष्ट गति विभिन्न प्रकार के टरबाइन के प्रदर्शन की तुलना करने के लिए उपयोगी है।
  • विशिष्ट गति विभिन्न प्रकार के टर्बाइनों के लिए भिन्न होती है और मॉडल और वास्तविक टर्बाइन के लिए समान होती है।
  • टरबाइन की विशिष्ट गति \({N_s} = \;\frac{{N \times \sqrt P }}{{{H^{\frac{5}{4}}}}}\)
  • जहां, N = टरबाइन की गति, P = उत्पन्न बिजली, और H = प्राप्त शीर्ष

Calculation:

Given:

P =  kW, N = 300 rpm, H = 100 m

\({N_s} = \;\frac{{300 \times \sqrt {150000} }}{{{{100}^{\frac{5}{4}}}}} = 367.42 = 367\)

निम्नलिखित में से कौन-सा आवेग टरबाइन है?

  1. पेल्टन टरबाइन 
  2. फ्रांसिस टरबाइन 
  3. केप्लान टरबाइन 
  4. प्रेरक टरबाइन 

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : पेल्टन टरबाइन 

Impulse Turbine Question 14 Detailed Solution

Download Solution PDF

वर्णन:

आवेग टरबाइन: 

यदि टरबाइन की प्रवेशिका पर उपलब्ध ऊर्जा केवल गतिज ऊर्जा होती है, तो टरबाइन को आवेग टरबाइन के रूप में जाना जाता है। 

उदाहरण: पेल्टन पहिया वाला टरबाइन। 

पेल्टन पहिये वाली टरबाइन:

यह एक स्पर्शीय प्रवाह वाला आवेग टरबाइन है जिसमें उच्च गति वाले जेट का निर्माण करने के लिए पानी के दबाव ऊर्जा को गतिज ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है और यह जेट इसे घूमने के लिए पहिये से स्पर्शीय रूप से टकराता है। 

पेल्टन पहिये वाले टरबाइन का मुख्य भाग निम्न हैं:

  1. नोज़ल और प्रवाह विनियमक व्यवस्था। 
  2. वाहक और बकेट
  3. ढलाई 
  4. ब्रैकिंग जेट 
  5. पेनस्टॉक

turbine

ड्राफ्ट ट्यूब पेल्टन पहिये वाली टरबाइन का एक भाग नहीं है, यह अक्षीय प्रवाह वाले प्रतिक्रियाशील टरबाइन का मुख्य घटक है। Additional Information

प्रतिक्रियाशील टरबाइन:

यदि टरबाइन की प्रवेशिका पर पानी गतिज ऊर्जा व दबाव ऊर्जा प्रदर्शित करता है, तो ऐसे टरबाइन को प्रतिक्रिया टरबाइन के रूप में जाना जाता है। उदाहरण - फ्रांसिस और केप्लान टरबाइन।

स्पर्शीय प्रवाह वाला टरबाइन:

रेडियल प्रवाह वाला टरबाइन:

इस प्रकार के टरबाइन में पानी रेडियल दिशा में टकराता है। उसके अनुसार इसे आगे निम्न रूप में वर्गीकृत किया गया है

  • आंतरिक प्रवाह वाला टरबाइन: प्रवाह परिधि से केंद्र (अभिकेन्द्र प्रकार) तक अंदर की ओर होता है। उदाहरण: पुराना फ्रांसिस टरबाइन। 
  • बाहरी प्रवाह वाला टरबाइन: प्रवाह केंद्र से परिधि (अपकेन्द्री प्रकार) तक बाहर की ओर होता है। उदाहरण: फोरफ्रन टरबाइन। 

अक्षीय प्रवाह वाला टरबाइन: 

पानी का प्रवाह शाफ़्ट के अक्ष के समानांतर दिशा में होता है। 

उदाहरण - केप्लान टरबाइन और प्रेरक टरबाइन।

यदि जेट अनुपात 12 है, तो एक पेल्टन टरबाइन के वाहक पर बकेटों की संख्या कितनी है?

  1. 13
  2. 21
  3. 20
  4. 6

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : 21

Impulse Turbine Question 15 Detailed Solution

Download Solution PDF

वर्णन:

वाहक पर बकेटों की संख्या: \(Z = 15 + \frac{D}{{2d}}\)

दिया गया है: जेट अनुपात = 12 अर्थात् D/d =12

अब,

वाहक पर बकेटों की संख्या = 15 + 6

∴ बकेट की संख्या = 21

Important Points

पेल्टन पहिये वाली टरबाइन का डिज़ाइन मानदंड:

1. जेट का वेग: प्रवेशिका पर\({V_1} = {C_V}\sqrt {2gH} \)  जहाँ Cv = वेग का गुणांक = 0.98-0.99

2. पहिये का वेग: \(u = \emptyset \sqrt {2gH} \) जहाँ φ गति अनुपात है = 0.43-0.48

3. विक्षेपण का कोण: जब तक उल्लेख नहीं किया गया हो, तब तक 165 ° है।

4. पिच या औसत व्यास: D को \(u = \frac{{\pi DN}}{{60}}\)द्वारा व्यक्त किया जा सकता है। 

5. जेट अनुपात: \(m = \frac{D}{d}\) (अधिकांश स्थितियों/गणना में 12), d = नोज़ल व्यास या जेट का व्यास 

6. एक वाहक पर बकेटों की संख्या: \(Z = 15 + \frac{D}{{2d}}\) (टाइगुन सूत्र) या, \(Z = 5.4\sqrt m \), m = 6 से 35

7. जेट की संख्या: टरबाइन के माध्यम से प्रवाह के कुल दर को एकल जेट के माध्यम से प्रवाह के दर से विभाजित करके प्राप्त होता है। जेट की संख्या क्षैतिज शाफ़्ट के टरबाइनों के लिए दो से अधिक नहीं होती है और यह ऊर्ध्वाधर शाफ़्ट वाले टरबाइन के लिए छह तक सीमित होती है। 

8. बकेट की संख्या: बकेट की लम्बाई L = 2.5d, बकेट की चौड़ाई B = 5d, बकेट की गहराई Db = 0.8d

Get Free Access Now
Hot Links: teen patti real cash withdrawal teen patti classic teen patti star login teen patti master 2023 teen patti go