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

Last updated on May 28, 2025

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Latest Centrifugal Compressors MCQ Objective Questions

Centrifugal Compressors Question 1:

केन्द्रापसारक कंप्रेसर में सर्जिंग एक ऐसी घटना है जो तब घटित हो सकती है जब:

  1. गैस की प्रवाह दर अधिकतम डिज़ाइन प्रवाह दर से अधिक हो जाती है
  2. आने वाली गैस का दबाव एक निर्धारित मान से कम हो जाता है
  3. आने वाली गैस का तापमान एक सीमा से अधिक हो जाता है
  4. गैस की प्रवाह दर एक क्रांतिक मान से कम हो जाती है

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : गैस की प्रवाह दर एक क्रांतिक मान से कम हो जाती है

Centrifugal Compressors Question 1 Detailed Solution

व्याख्या:

केन्द्रापसारक कंप्रेसर में सर्जिंग घटना

  • केन्द्रापसारक कंप्रेसर में सर्जिंग एक गतिशील अस्थिरता है जो तब होती है जब कंप्रेसर के माध्यम से प्रवाह एक क्रांतिक स्तर से नीचे गिर जाता है।
  • इस घटना को प्रवाह और दबाव में दोलनों की विशेषता है, जो कंप्रेसर पर महत्वपूर्ण यांत्रिक तनाव और संभावित क्षति का कारण बन सकता है।
  • केन्द्रापसारक कंप्रेसर एक घूर्णन प्ररित करनेवाला की क्रिया के माध्यम से द्रव की गतिज ऊर्जा को दाब ऊर्जा में परिवर्तित करके काम करते हैं।
  • सामान्य परिचालन स्थितियों के तहत द्रव का प्रवाह निरंतर और स्थिर होता है।
  • हालांकि, जब प्रवाह दर एक निश्चित सीमा से नीचे गिर जाती है, तो कंप्रेसर स्थिर संचालन बनाए रखने में असमर्थ हो सकता है, जिससे सर्जिंग हो सकती है।

सर्जिंग के कारण:

  • प्रशीतन भार में कमी: जब प्रशीतन भार कम हो जाता है, तो संपीड़ित द्रव की मांग कम हो जाती है। यदि कंप्रेसर समान गति से संचालित होता रहता है, तो कंप्रेसर के माध्यम से प्रवाह दर कम हो जाती है, जिससे संभावित रूप से सर्जिंग हो सकती है।
  • अनुचित नियंत्रण प्रणाली: अपर्याप्त या खराब नियंत्रण प्रणाली बदलते भार की स्थिति के जवाब में कंप्रेसर की गति या गाइड वेन को उचित रूप से समायोजित करने में विफल हो सकती है।
  • अवरोध या प्रतिबंध: प्रवाह पथ में रुकावट, जैसे कि गंदे फिल्टर या आंशिक रूप से बंद वाल्व, प्रभावी प्रवाह दर को कम कर सकते हैं, जिससे सर्जिंग हो सकती है।

सर्जिंग के परिणाम:

  • यांत्रिक क्षति: प्रवाह और दबाव में दोलन कंपन और यांत्रिक तनाव पैदा कर सकते हैं, जिससे कंप्रेसर घटकों को संभावित क्षति हो सकती है।
  • कम दक्षता: सर्जिंग कंप्रेसर के स्थिर संचालन को बाधित करता है, जिससे दक्षता में कमी और ऊर्जा की खपत में वृद्धि होती है।
  • परिचालन अस्थिरता: बार-बार सर्जिंग पूरे प्रशीतन या प्रक्रिया प्रणाली में अस्थिरता का कारण बन सकता है, जिससे समग्र प्रदर्शन प्रभावित होता है।

सर्जिंग को रोकना:

  • उचित आकार और चयन: यह सुनिश्चित करना कि कंप्रेसर अपेक्षित संचालन स्थितियों की सीमा के लिए उचित आकार का है, सर्जिंग को रोकने में मदद कर सकता है।
  • प्रभावी नियंत्रण प्रणाली: उन्नत नियंत्रण प्रणाली को लागू करना जो वास्तविक समय में कंप्रेसर की गति, गाइड वेन और अन्य मापदंडों को समायोजित कर सकता है, विभिन्न भार स्थितियों के तहत भी स्थिर संचालन बनाए रखने में मदद कर सकता है।
  • नियमित रखरखाव: कंप्रेसर और संबंधित घटकों का नियमित निरीक्षण और रखरखाव रुकावटों और अन्य समस्याओं को रोक सकता है जो सर्जिंग में योगदान कर सकती हैं।

Centrifugal Compressors Question 2:

निम्नलिखित में से कौन सी ब्लेडिंग एक केन्द्रापसारक कंप्रेसर में अधिकतम दबाव वृद्धि देगी, समान समग्र आयाम, ब्लेड इनलेट कोण और घूर्णन गति मानते हुए?

  1. फॉरवर्ड घुमावदार ब्लेड्स
  2. बैकवर्ड घुमावदार ब्लेड्स
  3. रेडियल ब्लेड्स
  4. ये सभी

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : फॉरवर्ड घुमावदार ब्लेड्स

Centrifugal Compressors Question 2 Detailed Solution

स्पष्टीकरण:

पश्चगामी वक्राकार ब्लेड्स: वेन निर्गम कोण 90° से कम होता है

अग्रगामी वक्राकार ब्लेड्स: वेन निर्गम कोण 90° से अधिक होता है

रेडियल ब्लेड्स:  वेन निर्गम कोण 90° है।

संपीडक के ब्लेड या तो अग्रवर्ती वक्राकार या पश्चगामी वक्राकार या रेडियल होते हैं। पुराने संपीडक में पश्चगामी वक्राकार ब्लेड्स का इस्तेमाल किया गया है, जबकि आधुनिक अपकेन्द्री संपीडक ज्यादातर रेडियल ब्लेड्स का उपयोग करते हैं।

पश्चगामी वक्राकार ब्लेड्स दक्षता में थोड़े बेहतर होते हैं और प्रवाह की एक विस्तृत श्रृंखला पर स्थिर होते हैं। जबकि उच्च दाब अनुपात के लिए अग्रवर्ती वक्राकार ब्लेड का उपयोग किया जाता है।

F1 S.S Shashi 25.07.2019 D 1

Important Points

अग्रवर्ती वक्राकार वेन्स

निम्न आयतन

उच्च-दाब अनुपात

उच्च गति, उच्च रव,निम्न दक्षता

पश्चगामी वक्राकार वेन्स

अधिक आायतन और आकार

निम्न से उच्च दाब अनुपात

उच्च दक्षता,

निम्न रव

रेडियस वेन्स

मध्यम आयतन और आकार

मध्यम से उच्च दाब अनुपात

अच्छी दक्षता

Centrifugal Compressors Question 3:

एकल स्थिर ब्लेड प्रकार के रोटरी संपीड़क में, एक ब्लेड को सिलेंडर के स्लॉट में इस तरह से सेट किया जाता है कि यह हमेशा ______ के माध्यम से रोलर के साथ संपर्क बनाए रखता है।

  1. गुरुत्वाकर्षण
  2. अपकेन्द्रीय बल
  3. कैम और अनुगामी
  4. स्प्रिंग

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : स्प्रिंग

Centrifugal Compressors Question 3 Detailed Solution

अवधारणा:

एकल स्थिर ब्लेड प्रकार के रोटरी संपीड़क में, उचित सीलिंग और कुशल संपीड़न सुनिश्चित करने के लिए ब्लेड का रोलर के साथ निरंतर संपर्क बनाए रखना महत्वपूर्ण है। यह संपर्क सुनिश्चित करता है कि कार्यशील द्रव सिलेंडर के भीतर प्रभावी रूप से संपीड़ित हो।

इस संपर्क को बनाए रखने के लिए कई तंत्रों का उपयोग किया जा सकता है, जिनमें से प्रत्येक भौतिकी और इंजीनियरिंग डिजाइन के विभिन्न सिद्धांतों पर निर्भर करता है।

1. गुरुत्वाकर्षण: ब्लेड और रोलर के बीच आवश्यक संपर्क बनाए रखने के लिए अकेले गुरुत्वाकर्षण अपर्याप्त है, विशेष रूप से अलग-अलग दिशाओं में और उच्च गति वाले घूर्णन के दौरान।

2. अपकेन्द्रीय बल: यद्यपि अपकेन्द्रीय बल घूर्णन के दौरान संपर्क बनाए रखने में मदद कर सकता है, लेकिन यह कम गति पर या जब संपीड़क स्थिर हो तो विश्वसनीय नहीं होता है।

3. कैम और फॉलोअर: संपर्क बनाए रखने के लिए कैम और फॉलोअर तंत्र का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन इससे डिजाइन में जटिलता बढ़ जाएगी और निरंतर संपर्क सुनिश्चित करने में यह उतना प्रभावी नहीं होगा।

4. स्प्रिंग: स्प्रिंग तंत्र एक निरंतर बल प्रदान करता है जो ब्लेड को रोलर के खिलाफ धकेलता है, जिससे संपीड़क के अभिविन्यास या गति की परवाह किए बिना निरंतर संपर्क सुनिश्चित होता है। यह विधि आवश्यक सील को बनाए रखने के लिए सरल, विश्वसनीय और प्रभावी है।

निष्कर्ष:

एकल स्थिर ब्लेड प्रकार रोटरी संपीड़क में ब्लेड और रोलर के बीच निरंतर संपर्क बनाए रखने के लिए सबसे प्रभावी और विश्वसनीय तंत्र है:

4) स्प्रिंग

इस प्रकार, एकल स्थिर ब्लेड प्रकार के रोटरी संपीड़क में, ब्लेड को सिलेंडर के स्लॉट में इस तरह से सेट किया जाता है कि यह हमेशा स्प्रिंग के माध्यम से रोलर के साथ संपर्क बनाए रखता है।

Centrifugal Compressors Question 4:

निम्नलिखित में से कौन सा एक गैर-धनात्मक विस्थापन संपीड़क है?

  1. घूर्णी संपीड़क 
  2. स्क्रू संपीड़क 
  3. प्रत्यागामी संपीडक
  4. अपकेन्द्री संपीड़क 

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : अपकेन्द्री संपीड़क 

Centrifugal Compressors Question 4 Detailed Solution

स्पष्टीकरण:

संपीड़क को कार्य सिद्धांत के आधार पर दो वर्गो में वर्गीकृत किया जाता है:

धनात्मक विस्थापन प्रकार: धनात्मक विस्थापन प्रकार के संपीड़क में, प्रशीतक वाष्प को एक संलग्न स्थान में पाशित कर और फिर इसके आयतन को कम करके संपीडन प्राप्त किया जाता है। चूँकि हर बार प्रशीतक की निर्दिष्ट मात्रा को पाशित किया जाता है, तो इसका दबाव बढ़ता है क्योंकि इसका आयतन कम हो जाता है। जब दबाव उस स्तर तक बढ़ता है जो संघनित दबाव से थोड़ा अधिक होता है, तो यह संलग्न स्थान से निर्वासित होता है और निम्न-दबाव वाले प्रशीतक के आवेश को अन्दर प्रदान किया जाता है और चक्र जारी रहता है। उदाहरण:

  • प्रत्यागामी प्रकार
  • फिसलन वेन के साथ घूर्णन प्रकार (रोलिंग पिस्टन प्रकार या बहु वेन प्रकार)
  • घूर्णन स्क्रू प्रकार (एकल स्क्रू या द्वि-स्क्रू प्रकार)
  • कक्षीय संपीड़क
  • ध्वनिक संपीड़क

घूर्णन-गतिशील प्रकार (गैर-धनात्मक विस्थापन प्रकार): प्रशीतक वाष्प के दबाव में वृद्धि अपकेंद्रीय बल द्वारा होती है। घूर्णन-गतिशील संपीड़क में, प्रशीतक के दबाव वृद्धि को घूर्णन यांत्रिक तत्व द्वारा प्रशीतक की स्थिर रूप से प्रवाहित होने वाली धारा को गतिज ऊर्जा प्रदान करके प्राप्त किया जाता है और फिर चूँकि प्रशीतक एक अपसारी मार्ग के माध्यम से प्रवाहित होता है तो इसे दबाव में परिवर्तित किया जाता है। उदाहरण:

  • रेडियल प्रवाह प्रकार (अपकेंद्रीय संपीड़क)
  • अक्षीय प्रवाह प्रकार

Centrifugal Compressors Question 5:

यदि संपीडक के माध्यम से हवा का प्रवाह इसकी धुरी के लंबवत है, तो यह एक _________________ है।

  1. प्रत्यागामी संपीडक
  2. अपकेंद्री संपीडक
  3. टर्बो संपीडक
  4. अक्षीय प्रवाह संपीडक

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : अपकेंद्री संपीडक

Centrifugal Compressors Question 5 Detailed Solution

संकल्पना:

अपकेंद्री संपीडक:

  • हवा को रेडियल ब्लेड के साथ एक घूर्णन प्रणोदक के केंद्र में खींचा जाता है और अपकेंद्री बल द्वारा केंद्र की ओर धकेल दिया जाता है। हवा के इस रेडियल या अक्ष के लंबवत गति से दबाव बढ़ता है।
  • बड़े इंजनों के लिए अक्षीय संपीडक को कम अग्र क्षेत्र की आवश्यकता होती है और वे अधिक कुशल होते हैं।
  • अपकेंद्री संपीडक उच्च प्रति चरण दबाव अनुपात विकसित कर सकते हैं।
  • अक्षीय-प्रवाह संपीडकों के विपरित जहां रेडियल दिशा में प्रवाह विचलन नगण्य है, अपकेंद्री संपीडक के संचालन का सिद्धांत प्रणोदक की प्रवेशिका और निकास के बीच बड़े रेडियल बदलाव पर आधारित है।
  • चूंकि प्रणोदक निकास त्रिज्या प्रणोदक प्रवेशिका त्रिज्या की तुलना में डिजाइन द्वारा ही बहुत बड़ा है अपकेंद्री संपीडक का अक्षीय-प्रवाह संपीडकों की तुलना में प्रति अग्र क्षेत्र में एक कम द्रव्यमान प्रवाह दर है।
  • प्रति अग्र एक कम द्रव्यमान प्रवाह विमान प्रणोदन प्रणाली डिजाइनरों के लिए महत्वपूर्ण चिंता का विषय है।
  • अपकेंद्री संपीडकों में एक ही रेटिंग के अक्षीय प्रवाह संपीडक की तुलना में एक बड़ा अग्र क्षेत्र होता है।

Additional Information 

अक्षीय प्रवाह घूर्णी संपीडक

\({R_x} = \frac{{{\rm{Static\;enthalpy\;rise\;in\;the\;rotor}}}}{{{\rm{Stagnation\;enthalpy\;rise\;in\;the\;stage}}}}\)

  • एक अक्षीय-प्रवाह संपीडक के सरलतम रूप में इसमें घूर्णन ब्लेड की कई पंक्तियाँ होती हैं जो एक घूर्णन ड्रम से तय होती हैं।
  • ड्रम वायुरुद्ध आवरण के अंदर घूमता है, जिसमें स्टेटर ब्लेड्स तय होते हैं। ब्लेड अशांति और सीमा अलगाव से होने वाले नुकसान को कम करने के लिए एरोफोइल अनुभाग से बने होते हैं।
  • जैसे ही ड्रम घूमता है, हवा वैकल्पिक रूप से व्यवस्थित स्टेटर और रोटर से बहती है।
  • हवा का प्रवाह संपीडक के अक्ष के समानांतर है।
    अक्षीय प्रवाह घूर्णी संपीडक आमतौर पर एक गैस टर्बाइन में उपयोग किया जाता है।
  • अक्षीय प्रवाह संपीड़क में सामान्यतौर पर चरणों की एक श्रृंखला शामिल होती है
  • प्रत्येक चरण में स्टेटर ब्लेड की एक पंक्ति के बाद रोटर ब्लेड की एक पंक्ति शामिल होती है
  • कार्यरत तरल को प्रारंभ में रोटर ब्लेड द्वारा त्वरित किया जाता है और फिर स्टेटर मार्ग में अत्वरित किया जाता है
  • स्टेटर में, रोटर में स्थानांतरित गतिज ऊर्जा को स्थिर दाब में परिवर्तित किया जाता है
  • यह प्रक्रिया कई चरणों में दोहराई जाती है ताकि आवश्यक कुल दाब अनुपात प्राप्त किया जा सके
  • प्रतिक्रिया की डिग्री उस हद तक एक माप प्रदान करती है कि किस चरण में रोटर कुल दाब वृद्धि में योगदान देता है
  • सभी प्रकार के अक्षीय प्रवाह संपीड़कों के लिए प्रतिक्रिया की डिग्री आमतौर पर 0.5 होती है।

F1 Krupalu 12.1.20 Pallavi D26

F1 Krupalu 16-2-22 Savita D1

Top Centrifugal Compressors MCQ Objective Questions

एक अपकेंद्रीय संपीडक के लिए प्रति चरण दबाव अनुपात क्या है?

  1. 16 : 1
  2. 8 : 1
  3. 4 : 1
  4. 10 : 1

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : 4 : 1

Centrifugal Compressors Question 6 Detailed Solution

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संकल्पना:

अपकेंद्रीय संपीडक

  • वायु को रेडियल ब्लेडों के साथ एक घूर्णित प्रणोदक के केंद्र में खिंचा जाता है और अपकेंद्रीय बल द्वारा केंद्र की ओर दबाया जाता है।
  • वायु की इस रेडियल गतिविधि के परिणामस्वरूप दबाव वृद्धि होती है।
  • वायुप्रवाह दर प्रत्यागामी संपीडक की तुलना में अधिक होती है। लेकिन अधिकतम दबाव मान प्रत्यागामी संपीडक की तुलना में कम होती है।
  • अपकेंद्रीय संपीडक का प्रयोग जेट इंजनों और छोटे गैस वाले टरबाइन इंजनों में किया गया था।
  • बड़े इंजनों के लिए अक्षीय संपीडक को निम्न अग्र क्षेत्रफल की आवश्यकता होती है और यह अधिक दक्ष होते हैं।

अपकेंद्रीय संपीडक के लिए दबाव अनुपात = 4 : 1

अक्षीय प्रवाह वाले संपीडक के लिए दबाव अनुपात = 1.2 : 1

निम्नलिखित में से कौन सा संपीड़क का एक गैर-धनात्मक विस्थापन प्रकार है?

  1. रूट्स ब्लोअर संपीड़क 
  2. अक्षीय प्रवाह संपीड़क
  3. स्क्रू संपीड़क 
  4. फिसलन वेन संपीड़क 

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : अक्षीय प्रवाह संपीड़क

Centrifugal Compressors Question 7 Detailed Solution

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स्पष्टीकरण:

संपीड़क को कार्य सिद्धांत के आधार पर दो वर्गो में वर्गीकृत किया जाता है:

धनात्मक विस्थापन प्रकार: धनात्मक विस्थापन प्रकार के संपीड़क में, प्रशीतक वाष्प को एक संलग्न स्थान में पाशित कर और फिर इसके आयतन को कम करके संपीडन प्राप्त किया जाता है। चूँकि हर बार प्रशीतक की निर्दिष्ट मात्रा को पाशित किया जाता है, तो इसका दबाव बढ़ता है क्योंकि इसका आयतन कम हो जाता है। जब दबाव उस स्तर तक बढ़ता है जो संघनित दबाव से थोड़ा अधिक होता है, तो यह संलग्न स्थान से निर्वासित होता है और निम्न-दबाव वाले प्रशीतक के आवेश को अन्दर प्रदान किया जाता है और चक्र जारी रहता है। उदाहरण:

  • प्रत्यागामी प्रकार
  • फिसलन वेन के साथ घूर्णन प्रकार (रोलिंग पिस्टन प्रकार या बहु वेन प्रकार)
  • घूर्णन स्क्रू प्रकार (एकल स्क्रू या द्वि-स्क्रू प्रकार)
  • कक्षीय संपीड़क
  • ध्वनिक संपीड़क

घूर्णन-गतिशील प्रकार (गैर-धनात्मक विस्थापन प्रकार): प्रशीतक वाष्प के दबाव में वृद्धि अपकेंद्रीय बल द्वारा होती है। घूर्णन-गतिशील संपीड़क में, प्रशीतक के दबाव वृद्धि को घूर्णन यांत्रिक तत्व द्वारा प्रशीतक की स्थिर रूप से प्रवाहित होने वाली धारा को गतिज ऊर्जा प्रदान करके प्राप्त किया जाता है और फिर चूँकि प्रशीतक एक अपसारी मार्ग के माध्यम से प्रवाहित होता है तो इसे दबाव में परिवर्तित किया जाता है। उदाहरण:

  • रेडियल प्रवाह प्रकार (अपकेंद्रीय संपीड़क)
  • अक्षीय प्रवाह प्रकार

रोटरी संपीड़क का उपयोग उन मामलों में किया जाता है जहां:

  1. कम दबाव पर उच्च निर्वहन दर की आवश्यकता होती है
  2. उच्च दबाव पर कम निर्वहन दर की आवश्यकता होती है
  3. कम दबाव पर कम निर्वहन दर की आवश्यकता होती है
  4. इनमें से कोई नहीं

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : कम दबाव पर उच्च निर्वहन दर की आवश्यकता होती है

Centrifugal Compressors Question 8 Detailed Solution

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क्रमांक

 पहलू

 प्रत्यागामी संपीड़क

 चक्रीय संपीड़क

 1

दबाव अनुपात

हवा का निर्वहन दबाव उच्च है। प्रति चरण दबाव अनुपात 4 से 7 के क्रम में होगा।

हवा का निर्वहन दबाव कम है। प्रति चरण दबाव अनुपात 3 से 5 के क्रम में होगा

 2

नियंत्रित अनुपात

नियंत्रित हवा की मात्रा कम होती है और 50 m3/s तक सीमित होती है।

हवा को बड़े पैमाने पर संभाला जा सकता है और यह लगभग 500 m3/s है

 3

संपीड़क की गति

संपीड़क की गति कम होती है।

संपीड़क की गति उच्च होती है

 4

कम्पन समस्या

पारस्परिक अनुभाग के कारण, अधिक कंपन समस्या, मशीन के हिस्सों को खराब तरीके से संतुलित किया जाता है।

मशीन के चक्रीय हिस्से, इसलिए इसमें कम कंपन समस्याएं होती हैं। मशीन के भाग संतुलित होते हैं

 5

संपीड़क का आकार

दिए गए निर्वहन आयतन के लिए संपीड़क का आकार भारी होता है

दिए गए निर्वहन आयतन के लिए संपीड़क का आकार कम होता है

 6

अनुरूपता

मध्यम से उच्च दबाव अनुपात के लिए

कम और मध्यम गैस के आयतन के लिए

कम से मध्यम दबाव के लिए

बड़े आयतन के लिए

निम्नलिखित में से कौन-सा कथन अपकेंद्रीय संपीडक के बारे में सत्य है?

  1. गतिशील दबाव का स्थैतिक दबाव में रूपांतरण इसके अभिसारी आकृति के कारण कुंडलित आवरण में होता है। 
  2. बहु चरणीय अपकेंद्रीय संपीडक में ब्लेडों की चौड़ाई उत्तरोत्तर रूप से प्रवाह की दिशा में कम होता है। 
  3. बहु चरणीय अपकेंद्रीय संपीडक में ब्लेडों की चौड़ाई उत्तरोत्तर रूप से प्रवाह की दिशा में बढ़ता है। 
  4. अपकेंद्रीय संपीडक में बहु चरणों का प्रयोग सामान्यतौर पर उच्च क्षमता वाले प्रशीतक अनुप्रयोगों में किया जाता है। 

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : बहु चरणीय अपकेंद्रीय संपीडक में ब्लेडों की चौड़ाई उत्तरोत्तर रूप से प्रवाह की दिशा में कम होता है। 

Centrifugal Compressors Question 9 Detailed Solution

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वर्णन:

अपकेंद्रीय संपीडक:

  • इन संपीड़कों में आवश्यक दबाव उच्च-गति वाले प्रेरक से स्थैतिक दबाव में गैस के लिए प्रदान किये गए कोणीय संवेग के निरंतर रूपांतरण के कारण होता है। 
  • यह एक संदूषित वायुमंडल में बहुत अच्छे तरीके से कार्य कर सकता है। 
  • यह किसी विशिष्ट गति पर द्रव्यमान प्रवाह दर की एक व्यापक सीमा पर कुशलपूर्वक संचालित होने में सक्षम होता है। 
  • 5:1 का दबाव अनुपात एकल-चरण वाले अपकेंद्रीय संपीडक में प्राप्त किया जा सकता है। बहु-चरण वाले मंचन (8 चरणों तक) को नियोजित करके 400 atm तक वितरण प्राप्त किया जा सकता है। 
  • बहुचरण वाले अपकेंद्रीय संपीडक का प्रयोग उच्च संपीडन अनुपात के लिए किया जाता है, इसलिए स्थिर द्रव्यमान प्रवाह दर प्राप्त करने के लिए ब्लेडों की चौड़ाई उत्तरोत्तर रूप से प्रवाह की दिशा में कम होता है। 
  • अपकेंद्रीय संपीडक की समएंट्रॉपिक दक्षता लगभग 75% होती है। 
  • अपकेंद्रीय संपीडक गैसों के वेग को त्वरित (गतिज ऊर्जा को बढ़ाता है) करता है जिसे फिर दबाव में परिवर्तित किया जाता है क्योंकि वायु प्रवाह कुंडली से निकलती है और निर्वहन पाइप में प्रवेश करती है। 

अपकेंद्री संपीडक निम्नलिखित में से किसके लिए उपयुक्त है?

  1. उच्च दबाव अनुपात, निम्न द्रव्यमान प्रवाह
  2. निम्न दबाव अनुपात, निम्न द्रव्यमान प्रवाह
  3. उच्च दबाव अनुपात, उच्च द्रव्यमान प्रवाह
  4. निम्न दबाव अनुपात, उच्च द्रव्यमान प्रवाह

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : निम्न दबाव अनुपात, उच्च द्रव्यमान प्रवाह

Centrifugal Compressors Question 10 Detailed Solution

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अवधारणा:

अपकेंद्री संपीडक

परिचालन सिद्धांत:

एक अपकेंद्री संपीडक गतिज ऊर्जा को दबाव ऊर्जा में परिवर्तित करके काम करता है। गैस प्रणोदक में प्रवेश करती है, जहाँ यह प्रणोदक के उच्च गति वाले घूर्णन के माध्यम से गतिज ऊर्जा प्राप्त करती है। यह गतिज ऊर्जा फिर विसारक में दबाव ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।

प्रदर्शन पैरामीटर:

दबाव अनुपात:

  • अपकेंद्री संपीडक आमतौर पर प्रति चरण कम से मध्यम दबाव अनुपात (1.1 से 4 तक) प्राप्त करते हैं।
  • यह उन्हें ऐसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहां आवश्यक दबाव वृद्धि बहुत अधिक नहीं होती।

उच्च द्रव्यमान प्रवाह:

  • अपने रेडियल प्रवाह डिजाइन के कारण, अपकेंद्री संपीडक उच्च आयतनीय प्रवाह दर को प्रभावी ढंग से संभाल सकते हैं।
  • इनका उपयोग प्रायः उन स्थितियों में किया जाता है जिनमें मध्यम दबाव पर उच्च द्रव्यमान प्रवाह दर की आवश्यकता होती है।

अनुप्रयोग:

इनका उपयोग आमतौर पर ऐसे अनुप्रयोगों में किया जाता है जहाँ मध्यम दबाव अनुपात और निम्न द्रव्यमान प्रवाह दर की आवश्यकता होती है। उदाहरणों में प्रशीतन प्रणाली, छोटे गैस टर्बाइन, टर्बोचार्जर और HVAC सिस्टम शामिल हैं।
लाभ:

  • कॉम्पैक्ट और मजबूत डिजाइन
  • प्रवाह में परिवर्तन के प्रति निम्न संवेदनशील।
  • विभिन्न प्रकार की गैसों और परिचालन स्थितियों को संभालने में सक्षम।
  • अक्षीय संपीडक की तुलना में सरल और अधिक किफायती रखरखाव।

26 June 1

अपकेंद्री संपीडक के लिए दबाव अनुपात = 4 : 1

अक्षीय प्रवाह संपीडक के लिए दबाव अनुपात = 1.2 : 1

घूर्णी संपीडक निम्न में से किस के लिए सब से अधिक उपयुक्त है?

  1. उच्च दाब पर बड़ी मात्रा में हवा
  2. उच्च दाब वाली हवा में छोटी मात्रा
  3. कम दाब वाली हवा में छोटी मात्रा
  4. कम दाब पर बड़ी मात्रा में हवा

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : कम दाब वाली हवा में छोटी मात्रा

Centrifugal Compressors Question 11 Detailed Solution

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स्पष्टीकरण:

संपीडक:

  • यह वह उपकरण है जो वायुमंडल से हवा खींचता है और आवश्यक दबाव को संकुचित करता है।

संपीडक दो प्रकार के होते हैं:

  • धनात्मक विस्थापन प्रकार संपीडक:
    • धनात्मक संपीडक विस्थापन प्रकार, प्रत्यागामी संपीडक, रूट के ब्लोअर, और वेन - सील मशीनों की तरह हैं।
    • बहुत अधिक दबाव में हवा के लिए, हमें प्रत्यागामी संपीडक की आवश्यकता होती है।
    • प्रत्यागामी संपीडक के साथ एकमात्र नुकसान हवा की कम आपूर्ति है।
  • रोटरी प्रकार संपीडक:
    • केन्द्रापसारक और अक्षीय प्रवाह संपीडक जैसे रोटरी प्रकार।
    • कम दबाव पर बड़ी मात्रा में हवा के लिए रोटरी संपीडक सबसे उपयुक्त हैं।

क्रमांक

पहलू

प्रत्यागामी संपीड़क

घूर्णी संपीड़क

1

दाब अनुपात

हवा का निर्वहन दाब उच्च है। प्रति चरण दाब अनुपात 4 से 7 के क्रम में होगा।

हवा का निर्वहन दाब कम है। प्रति चरण दाब अनुपात 3 से 5 के क्रम में होगा

2

नियंत्रित अनुपात

नियंत्रित हवा की मात्रा कम होती है और 50 m3/s तक सीमित होती है।

हवा को बड़े पैमाने पर संभाला जा सकता है और यह लगभग 500 m3/s है

3

संपीड़क की गति

संपीड़क की गति कम होती है।

संपीड़क की गति उच्च होती है

4

कम्पन समस्या

प्रत्यागामी अनुभाग के कारण, अधिक कंपन समस्या, मशीन के हिस्से अपर्याप्त संतुलित होते हैं।

मशीन के घूर्णी हिस्से, इसलिए इसमें कम कंपन समस्याएँ होती हैं। मशीन के भाग संतुलित होते हैं

5

संपीड़क का आकार

दी गई निर्वहन मात्रा के लिए संपीड़क का आकार बड़ा होता है

दी गई निर्वहन मात्रा के लिए संपीड़क का आकार छोटा होता है

6

अनुरूपता

मध्यम से उच्च दाब अनुपात के लिए

गैस की कम और मध्यम मात्रा के लिए

कम से मध्यम दाब के लिए

बड़ी मात्रा के लिए

केन्द्रापसारक संपीडक में चोकिंग का मतलब है कि _______________________________।

  1. दबाव अनुपात में कमी के साथ द्रव्यमान प्रवाह दर अब नहीं बढ़ती है
  2. दबाव अनुपात में वृद्धि के साथ द्रव्यमान प्रवाह दर में वृद्धि होती है
  3. कोई प्रवाह नहीं
  4. दबाव अनुपात में वृद्धि के साथ द्रव्यमान प्रवाह दर में कमी होती है

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : दबाव अनुपात में कमी के साथ द्रव्यमान प्रवाह दर अब नहीं बढ़ती है

Centrifugal Compressors Question 12 Detailed Solution

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व्याख्या:

  • सर्जिंग चूषण के निर्वहन से संपीडक के माध्यम से एक अस्थायी पश्च प्रवाह है। यह तब हो सकता है जब गैस से संपीडक तक का द्रव्यमान प्रवाह उच्च दबाव अंतर के साथ क्रांतिक स्तर से कम होता है। सर्जिंग संपीडक में स्थिर प्रवाह का पूर्ण विभंग होता है जो निम्न प्रवाह दर पर होता है।
  • चोकिंग वह स्थिति होती है जो संपीडक में होती है जिसमें यह बहुत उच्च द्रव्यमान प्रवाह दर पर संचालित होता है और संपीडक के माध्यम से प्रवाह में और वृद्धि नहीं की जा सकता क्योंकि संपीडक के कुछ हिस्सों में मैक संख्या इकाई तक पहुँच जाती है अर्थात् सोनिक वेग और प्रवाह को अवरोधित कहा जाता है।

सर्जिंग कौनसी घटना है?

  1. स्थिर, आवधिक और विपरीत प्रवाह
  2. अस्थिर,आवधिक और विपरीत प्रवाह
  3. अस्थिर,आवधिक और एकसमान प्रवाह
  4. 1-दिशीय स्थिर और एकसमान प्रवाह

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : अस्थिर,आवधिक और विपरीत प्रवाह

Centrifugal Compressors Question 13 Detailed Solution

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व्याख्या:

सर्जिंग:

  • एक गतिक संपीडक में अस्थिर,आवधिक और विपरीत प्रवाह की परिस्थिती होती है।
  • सर्जिंग आवधिक विपर्यय के  कारण संपीडक के माध्यम से पूर्ण विभंग होता है।

F1 S.C Madhu 07.04.20 D12

  • प्रचालन श्रेणी में वाल्व के बंद होने के दौरान प्रवाह का विपर्यय प्राप्त होता है जिसमें अधिकतम दाब अनुपात के अनुरुप की तुलना में बड़े पैमाने पर प्रवाह दर कम होती है।
  • प्रवाह का विपर्यय असामान्य ध्वनि, कंपन, दक्षता में कमी, तापमान में वृद्धि और यदि तीव्रता अधिक है, तो यह यांत्रिक क्षति का कारण बन सकता है।

स्टालिंग: 

  • यह संपीडक के प्रवाह में एक और अस्थिरता है जो स्थिर प्रचालन श्रेणी पर नाममात्र होती है।
  • स्टॉल संपीडक के शोर कंपन और श्रांति भंग की तरफ बढ़ सकता है।

चोकिंग: 

  • चोकिंग संपीडक में होता है जो निम्न निस्सरण दाब और अधिकतम प्रवाह दर पर संचालित होता है।

एक केन्द्रापसारक संपीडक में नुकसान किसके कारण होते हैं?

  1. इनलेट नुकसान
  2. प्रणोदक चैनल नुकसान
  3. विसारक नुकसान
  4. ऊपर के सभी

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : ऊपर के सभी

Centrifugal Compressors Question 14 Detailed Solution

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संकल्पना:

संपीडक:

  • गैस टर्बाइनों में प्रयुक्त वायु संपीडक मुख्य रूप से अक्षीय प्रवाह टर्बाइनों का होता है
  • यह वायुमंडल से हवा खींचता है और आवश्यक दबाव को संकुचित करता है।

संपीडक दो प्रकार के हो सकते हैं:

  1. धनात्मक विस्थापन प्रकार संपीडक:
    • धनात्मक संपीडक विस्थापन प्रकार, प्रत्यागामी संपीडक, रूट के ब्लोअर, और वेन - सील मशीनों की तरह हैं।
  2. रोटरी प्रकार संपीडक:
    • केन्द्रापसारक और अक्षीय प्रवाह संपीडक की तरह रोटरी प्रकार।

केन्द्रापसारक संपीडक में नुकसान:

  • इनलेट के नुकसान :
    • संपीडक के इनलेट पर भंवर के गठन, अशांति और घर्षण के कारण बड़े नुकसान होते हैं।
    • चूंकि एक केन्द्रापसारक संपीडक में द्रव का प्रवेश अक्षीय रूप से होता है, तो अचानक द्रव को रेडियल रूप से ब्लेड की ओर निर्देशित किया जा रहा है और इसके कारण ऑफ-डिज़ाइन स्थिति की घटना घटती है।
  • प्रणोदक नुकसान :
    • पुनरावर्ती नुकसान: ये नुकसान प्ररित करनेवाला निकास पर द्रव के उलट प्रवाह के कारण होते हैं, द्रव का यह पश्च प्रवाह वेन निकास कोण का एक कार्य है।
    • वेक-मिक्सिंग नुकसान: यह नुकसान तब होता है जब ब्लेड के पारित होने से द्रव का प्रवाह होता है, और यह रोटर के वैनलेस स्थान में जागता है।
    • सर्पी लॉस: ब्लेड के गुजरने के बीच द्रव के जड़त्व प्रभाव के कारण ये नुकसान होते हैं, और वेग का एक घटक खो जाता है जिसे स्लिप इन कंपोनेंट घटक कहा जाता है।
  • विसारक नुकसान :
    • जब विसारक के माध्यम से द्रव प्रवाहित होता है तो त्वचा के घर्षण गुणांक के कारण विसरित क्षेत्र में घर्षण हानि होती है और चूँकि यह क्षेत्र प्रवाह की दिशा में कम हो रहा है इसलिए धनात्मक दबाव प्रवणता को बनाया जाता है, इसलिए विसारक में वापस प्रवाह हानि भी हो सकती है।

F1 Krupalu 16.10.20 Pallavi D2

एक अपकेन्द्री संपीडक में दिए गए दाब अनुपात पर गति में वृद्धि के कारण______________।

  1. प्रवाह मे वृद्धि और दक्षता में वृद्धि होती है।
  2. प्रवाह मे वृद्धि और दक्षता में कमी आती है।
  3. प्रवाह मे कमी और दक्षता में कमी आती है।
  4. प्रवाह मे कमी और दक्षता में वृद्धि होती है।

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : प्रवाह मे वृद्धि और दक्षता में कमी आती है।

Centrifugal Compressors Question 15 Detailed Solution

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संकल्पना:

अपकेन्द्री संपीडक​: एक अपकेन्द्री संपीडक निम्नलिखित चार घटकों  से बना होता है। 

  • इनलेट आवरण:  तरल पदार्थ को प्रणोदक इनलेट तक त्वरित करने के लिए।
  • प्रणोदक : प्रणोदक तरल पदार्थ की ऊर्जा को बढ़े हुए स्थैतिक दाब(एन्थैल्पी) और गतिज ऊर्जा के रूप में स्थानांतरित करता है।
  • विसारक: एक विसारक प्रणोदक आउटलेट पर गतिज ऊर्जा को एन्थैल्पी में परिवर्तित करता है जिसके परिणामस्वरूप दाब में वृद्धि होती है।
  • कुंडली (वाल्यूट)आवरण: यह  तरल पदार्थ को एकत्रित करता है और शेष गतिज ऊर्जा को एन्थैल्पी में परिवर्तित कर देता है जिसके परिणामस्वरूप दाब में और भी वृद्धि होती है।

अपकेन्द्री संपीडक की दक्षता निम्न द्वारा दी जाती है

\({\eta _p} = \frac{{{\rm{\Delta }}{h_{o_i}}}}{{{\rm{\Delta }}{h_o}}}\)

जहाँ Δho is संपीडक में दाब बढ़ाने के लिए आवश्यक आइसेन्ट्रोपिक कार्य है और Δho संपीडक द्वारा आवश्यक कार्य है।

प्रवाह गुणांक इसके द्वारा दिया जाता है \(\phi = \frac{{{C_r}}}{u}\)

संपीडक के माध्यम से प्रवाह वेग Cके रेडियल घटक के समानुपातिक होता है इसलिए वेग में वृद्धि के साथu Cr  बढ़ेगा जो संपीडक के माध्यम से प्रवाह में वृद्धि करेगा।

संपीडक पर किया गया शुद्ध कार्य

 \({\rm{\Delta }}{h_o} = u_2^2 - {u_2}{C_{r2}}\cot {\beta _2}\)

जहाँ β2 आउटलेट ब्लेड कोण है।

इसलिए वेग में वृद्धि के साथ संपीडक के लिए कार्य इनपुट बढ़ेगा जो संपीडक की दक्षता को कम करेगा।

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