हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट में पेनस्टॉक है

Question

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C: फोरबे (forebay) को टरबाइन के स्क्रॉल केस से जोड़ने वाली एक नली

Explanation & Concepts:
पेनस्टॉक एक बड़े व्यास वाला पाइप या नली है जिसका उपयोग हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट में पानी को जलाशय या फोरबे (forebay) से टरबाइन के स्क्रॉल केस तक ले जाने के लिए किया जाता है। इसे उच्च आंतरिक दबाव को झेलने के लिए डिज़ाइन किया गया है, क्योंकि यह जमा हुए पानी की स्थितिज ऊर्जा (potential energy) को विद्युत उत्पादन के लिए आवश्यक गतिज ऊर्जा (kinetic energy) में परिवर्तित करता है।

Working Principle: उच्च ऊंचाई वाले जलाशय से पानी गुरुत्वाकर्षण के कारण पेनस्टॉक के माध्यम से प्रवाहित होता है। जैसे-जैसे पानी नीचे आता है, इसकी स्थितिज ऊर्जा दबाव और गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, जिसे फिर स्क्रॉल केस के माध्यम से टरबाइन रनर में निर्देशित किया जाता है ताकि विद्युत जनरेटर के शाफ्ट को घुमाया जा सके।

Key Formulas: $P = \rho g H$; $V = \sqrt{2gH}$

Key Points: उच्च दबाव को संभालने के लिए पेनस्टॉक आमतौर पर स्टील या प्रबलित कंक्रीट (reinforced concrete) से बने होते हैं।; वाटर हैमर प्रभाव एक महत्वपूर्ण चिंता है, जिसके लिए पाइप को फटने से बचाने के लिए सर्ज टैंक की आवश्यकता होती है।; घर्षण के कारण हेड लॉस को कम करने के लिए इसका व्यास निर्धारित किया जाता है।

Advantages: ऊर्जा हस्तांतरण में उच्च दक्षता।; महत्वपूर्ण दबाव शीर्ष (pressure heads) को संभालने में सक्षम।

Disadvantages: वाटर हैमर दबाव के झटकों के प्रति संवेदनशील।; उच्च निर्माण और सामग्री लागत।

Applications: हाई-हेड हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट।; पंप स्टोरेज सिस्टम।

Additional Info: दबाव के उतार-चढ़ाव को कम करने के लिए अक्सर फोरबे और टरबाइन के बीच एक सर्ज टैंक रखा जाता है।. विकल्प A ड्राफ्ट ट्यूब को संदर्भित करता है, जो रनर के बाद स्थित होता है। विकल्प B नोजल को संदर्भित करता है, जिसका उपयोग आमतौर पर पेल्टन व्हील जैसे इम्पल्स टरबाइन में किया जाता है, न कि स्वयं नली के लिए।

Answer: C सही है — पेनस्टॉक एक प्राथमिक नली के रूप में कार्य करता है जो पानी को अपस्ट्रीम जलाशय/फोरबे से बिजली पैदा करने वाले टरबाइन तक पहुँचाता है।

Exam Tip: याद रखें: ड्राफ्ट ट्यूब (टरबाइन के बाद) बनाम पेनस्टॉक (टरबाइन से पहले)। ड्राफ्ट ट्यूब गतिज ऊर्जा को पुनः प्राप्त करते हैं; पेनस्टॉक स्थितिज ऊर्जा प्रदान करते हैं।

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Option A: रनर आउटलेट से जुड़ा एक पाइप

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Option B: नोजल जो टरबाइन ब्लेड पर उच्च दबाव वाला पानी छोड़ता है

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Option D: सर्ज टैंक को बांध से जोड़ने वाला एक पाइप

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