हवा की गति को किस उपकरण का उपयोग करके मापा जाता है?

Question

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C: एनीमोमीटर (Anemometer)

Explanation & Concepts:
एनीमोमीटर हवा की गति या वेग को मापने के लिए उपयोग किया जाने वाला प्राथमिक मौसम संबंधी उपकरण है। यह साइट मूल्यांकन और टरबाइन नियंत्रण के लिए पवन ऊर्जा संचयन में एक महत्वपूर्ण घटक है, क्योंकि पवन टरबाइन का बिजली उत्पादन हवा के वेग के घन (cube) के समानुपाती होता है।

Working Principle: सबसे आम एनीमोमीटर, जैसे कप एनीमोमीटर, एक ऊर्ध्वाधर शाफ्ट से जुड़ी क्षैतिज भुजाओं पर लगे तीन या चार अर्धगोलाकार कपों का उपयोग करते हैं। जैसे ही हवा चलती है, यह कपों के अवतल (concave) और उत्तल (convex) किनारों के बीच दबाव का अंतर पैदा करती है, जिससे शाफ्ट घूमने लगती है। घूर्णन गति (कोणीय वेग $\omega$) सीधे हवा की गति ($v$) के समानुपाती होती है, जिसे फिर विद्युत या यांत्रिक रूप से रिकॉर्ड किया जाता है।

Key Formulas: $P = \frac{1}{2} \rho A v^3$ — हवा में उपलब्ध शक्ति, जो वेग $v$ पर घनीय निर्भरता दर्शाती है।; $v = k \cdot \omega$ — हवा के वेग और एनीमोमीटर शाफ्ट की कोणीय गति के बीच संबंध।

Key Points: पवन फार्मों की क्षमता कारक (Capacity Factor) की गणना के लिए एनीमोमीटर आवश्यक हैं।; कप एनीमोमीटर मौसम संबंधी मापों के लिए उद्योग मानक हैं।; आधुनिक एनीमोमीटर अक्सर अधिक सटीकता के लिए अल्ट्रासाउंड सेंसर का उपयोग करते हैं और इनमें कोई गतिशील भाग नहीं होता है।; विंड वेन (Wind vane), एक सामान्य भ्रम पैदा करने वाला विकल्प, गति नहीं बल्कि हवा की दिशा मापता है।

Advantages: टरबाइन पिच और यॉ (yaw) नियंत्रण के लिए वास्तविक समय का डेटा प्रदान करता है।; पवन ऊर्जा संयंत्र स्थापित करने से पहले संसाधन मूल्यांकन के लिए आवश्यक है।

Disadvantages: यांत्रिक एनीमोमीटर गतिशील भागों के कारण घिसाव और टूट-फूट के अधीन होते हैं।; माप स्थल के पास अशांति (turbulence) और बाधाओं से प्रभावित हो सकते हैं।

Applications: पवन ऊर्जा रूपांतरण प्रणाली (WECS); मौसम विज्ञान केंद्र; विमानन सुरक्षा और हवाई अड्डे की पवन निगरानी

Additional Info: पायरानोमीटर: सौर विकिरण (सौर शक्ति) को मापने के लिए उपयोग किया जाता है।. मैनोमीटर: तरल पदार्थों में दबाव के अंतर को मापने के लिए उपयोग किया जाता है।. विंड वेन: विशेष रूप से हवा की दिशा निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

Answer: C सही है — एनीमोमीटर वह विशिष्ट उपकरण है जिसका उपयोग हवा के वेग के परिमाण को मापने के लिए किया जाता है।

Exam Tip: पवन ऊर्जा समस्याओं में, हमेशा याद रखें कि चूंकि $P \propto v^3$, हवा की गति में थोड़ी सी वृद्धि भी बिजली उत्पादन में महत्वपूर्ण वृद्धि लाती है।

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Option A: पायरानोमीटर (Pyranometer)

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Option B: मैनोमीटर (Manometer)

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Option D: विंड वेन (Wind vane)

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