जूल चक्र पर कार्य करने वाला एक गैस टरबाइन संयंत्र 4000 kW की शक्ति उत्पन्न करता है। यदि इसका कार्य अनुपात 40% है तो संपीडक द्वारा (kW में) खपत की गई शक्ति क्या है?

  1. 6000
  2. 4000
  3. 160
  4. 1000

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : 6000
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ST 1: UPSC ESE (IES) Civil - Building Materials
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20 Questions 40 Marks 24 Mins

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संकल्पना:

गैस टरबाइन ब्रेटन चक्र / जूल चक्र पर काम करते हैं। ब्रेटन चक्र में चार आंतरिक रूप से व्युत्क्रमणीय प्रक्रियाएं शामिल हैं:

  • आइसेन्ट्रॉपिक संपीडन (एक संपीडक में)
  • स्थिर-दाब ताप परिवर्धन
  • आइसेन्ट्रॉपिक विस्तार (एक टरबाइन में)
  • स्थिर-दाब ताप अस्वीकरण

कार्य अनुपात: गैस टरबाइन में कार्य अनुपात को शुद्ध-कार्य से टरबाइन कार्य के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है।

टरबाइन में शुद्ध कार्य Wturbine – Wcompressor द्वारा दिया जाता है, क्योंकि संपीडक कार्य उपभोक्ता उपकरण है इसलिए यह काम का उपभोग करता है।

\(Work - ratio = \frac{{{{\rm{W}}_{{\rm{net}}}}}}{{{{\rm{W}}_{{\rm{turbine}}}}{\rm{\;}}}} = \;\frac{{{{\rm{W}}_{{\rm{turbine}}}}{\rm{\;}} - {\rm{\;}}{{\rm{W}}_{{\rm{compressor}}}}}}{{{{\rm{W}}_{{\rm{turbine}}}}}} = 1 - \;\frac{{{{\rm{W}}_{{\rm{compressor}}}}}}{{{{\rm{W}}_{{\rm{turbine}}}}}}\)

गणना:

\(\begin{array}{l} 0.4 = \frac{{{W_{net}}}}{{{W_T}}} = \frac{{4000}}{{{W_T}}} \Rightarrow {W_T} = 10000~kW\\ \therefore {W_C} = {W_T} - {W_{net}} = 10000 - 4000 = 6000~kW \end{array}\)
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