डायरेक्ट कोर टाइप फर्नेस में ऊष्मा का स्थानांतरण किस विधि से होता है

Question

Accepted Answer

D: उपरोक्त सभी

Explanation & Concepts:
एक डायरेक्ट कोर-टाइप इंडक्शन फर्नेस विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के माध्यम से चार्ज के भीतर गर्मी उत्पन्न करता है, जिसे फिर ऊष्मा स्थानांतरण के तीनों तरीकों: चालन, संवहन और विकिरण का उपयोग करके पिघली हुई धातु में स्थानांतरित किया जाता है।

Working Principle: यह भट्टी एक ट्रांसफार्मर की तरह काम करती है जहाँ पिघली हुई धातु का चार्ज एक सिंगल-टर्न शॉर्ट-सर्किट सेकेंडरी वाइंडिंग के रूप में कार्य करता है। चार्ज में एड़ी धाराएं (Eddy currents) प्रेरित होती हैं, जिससे गर्मी उत्पन्न होती है (जूल हीटिंग)। चालन आसन्न धातु की परतों के बीच गर्मी को स्थानांतरित करता है, प्राकृतिक संवहन थर्मल ग्रेडिएंट्स के कारण पिघली हुई धातु को प्रसारित करता है, और विकिरण चार्ज की गर्म सतह से भट्टी की दीवारों और आसपास के वातावरण तक होता है।

Key Formulas: $P = I^2 R$ — एड़ी धाराओं के कारण चार्ज में उत्पन्न गर्मी; $Q = \sigma A (T_s^4 - T_a^4)$ — सतह से विकिरण द्वारा ऊष्मा स्थानांतरण

Key Points: कोर-टाइप इंडक्शन फर्नेस प्रवाहकीय सामग्रियों को गर्म करने के लिए विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का उपयोग करते हैं।; गर्मी उत्पादन मुख्य रूप से $I^2R$ घाटे (एड़ी धाराओं) के कारण आंतरिक होता है।; एक बार सामग्री पिघल जाने के बाद, संवहन धाराएं आंतरिक गर्मी वितरण का प्रमुख तरीका बन जाती हैं।; उच्च परिचालन तापमान पर विकिरण महत्वपूर्ण हो जाता है।

Advantages: चार्ज की एकसमान हीटिंग; दहन उत्पादों के बिना स्वच्छ हीटिंग प्रक्रिया; तापमान पर उत्कृष्ट नियंत्रण

Disadvantages: बिजली की आपूर्ति और ट्रांसफार्मर के लिए उच्च प्रारंभिक लागत; सर्किट निरंतरता बनाए रखने के लिए पिघली हुई सामग्री (molten heel) की आवश्यकता होती है; स्किन इफेक्ट बड़े चार्ज में धारा के प्रवेश को सीमित करता है

Applications: तांबा, पीतल और एल्यूमीनियम जैसी अलौह धातुओं को पिघलाना; तरल धातु के लिए होल्डिंग फर्नेस

Additional Info: 'डायरेक्ट' कोर-टाइप फर्नेस एक शॉर्ट-सर्किट ट्रांसफार्मर के समान है जहां सेकेंडरी स्वयं चार्ज होता है।. विकल्प D सही उत्तर है क्योंकि इस प्रकार की किसी भी धातुकर्म भट्टी के संचालन में तीनों शास्त्रीय ऊष्मा स्थानांतरण विधियां स्वाभाविक रूप से मौजूद होती हैं।

Answer: D सही है — डायरेक्ट कोर-टाइप इंडक्शन फर्नेस प्रेरित एड़ी धाराओं द्वारा उत्पन्न गर्मी को वितरित करने के लिए चालन, संवहन और विकिरण का एक साथ उपयोग करती है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि विद्युत हीटिंग सिस्टम में, जबकि इंडक्शन गर्मी को आंतरिक रूप से पैदा करता है, उस गर्मी का चार्ज के थोक या भट्टी के वातावरण तक परिवहन ऊष्मागतिकी (थर्मोडायनामिक्स) के सार्वभौमिक नियमों (चालन, संवहन, विकिरण) का पालन करता है।

Answer

Option A: चालन (Conduction)

Answer

Option B: विकिरण (Radiation)

Answer

Option C: संवहन (Convection)

Correct Answer

Discussion (0)

Correct Answer

Related Questions

Discussion (0)