निम्नलिखित में से कौन सा गैस टर्बाइन प्लांट का एक प्रकार है?

Question

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C: ओपन

Explanation & Concepts:
गैस टर्बाइन प्लांट को प्रवाह चक्र (flow cycle) के आधार पर ओपन-साइकिल और क्लोज्ड-साइकिल प्रणालियों में वर्गीकृत किया जाता है। एक ओपन-साइकिल गैस टर्बाइन प्लांट वायुमंडलीय हवा को अंदर लेता है, उसे कंप्रेस करता है, वायु धारा के भीतर ईंधन को जलाता है, परिणामी गर्म गैसों को टर्बाइन के माध्यम से विस्तारित करता है, और उन्हें सीधे वातावरण में छोड़ देता है।

Working Principle: एक ओपन-साइकिल गैस टर्बाइन प्लांट में, हवा को एक कंप्रेसर द्वारा वातावरण से खींचा जाता है। यह संपीड़ित हवा दहन कक्ष (combustion chamber) में प्रवेश करती है जहाँ ईंधन इंजेक्ट किया जाता है और स्थिर दबाव पर जलाया जाता है। परिणामी उच्च-तापमान और उच्च-दबाव वाली गैस काम करने के लिए टर्बाइन के माध्यम से फैलती है, जिसके बाद इसे पर्यावरण में छोड़ दिया जाता है, जो इसे एक गैर-पुनरावर्ती प्रक्रिया बनाता है।

Key Formulas: $W_{net} = W_t - W_c$ — चक्र का कुल नेट कार्य आउटपुट; $\eta_{thermal} = \frac{W_{net}}{Q_{in}}$ — गैस टर्बाइन प्लांट की तापीय दक्षता

Key Points: ओपन साइकिल प्लांट, क्लोज्ड साइकिल प्लांट की तुलना में सरल और सस्ते होते हैं।; ब्रेटन चक्र (Brayton cycle) गैस टर्बाइन प्लांट के लिए सैद्धांतिक थर्मोडायनामिक चक्र है।; ओपन साइकिल में हवा को वर्किंग फ्लूइड के रूप में लिया जाता है, जबकि क्लोज्ड साइकिल में हीलियम या आर्गन जैसी विशिष्ट गैसों का उपयोग किया जाता है।

Advantages: स्टीम पावर प्लांट की तुलना में कम पूंजी लागत।; ठंडी स्थिति से शुरू होने में कम समय।; कम फर्श की जगह (floor space) की आवश्यकता होती है।

Disadvantages: कम समग्र तापीय दक्षता।; निकास गैस का उच्च तापमान महत्वपूर्ण ऊर्जा हानि की ओर ले जाता है।; परिवेशी हवा के तापमान और दबाव में बदलाव के प्रति संवेदनशील।

Applications: विद्युत ग्रिड में पीकिंग पावर प्लांट।; विमान प्रणोदन (जेट इंजन)।; संयुक्त चक्र पावर प्लांट (CCPP)।

Additional Info: सिंगल एक्टिंग और डबल एक्टिंग शब्द मुख्य रूप से रेसिप्रोकेटिंग इंजन या पंपों के लिए उपयोग किए जाते हैं, न कि गैस टर्बाइन के लिए।. क्लोज्ड-साइकिल प्रणालियाँ वर्किंग फ्लूइड को पुनः प्रसारित करती हैं, जिससे बाहरी दहन या परमाणु ताप स्रोतों के उपयोग की अनुमति मिलती है।

Answer: C सही है — एक ओपन-साइकिल गैस टर्बाइन प्लांट एक मानक विन्यास है जहाँ वायुमंडलीय हवा को लगातार अंदर लिया जाता है, गर्म किया जाता है, और बाहर निकाला जाता है।

Exam Tip: थर्मोडायनामिक चक्रों (गैस के लिए ब्रेटन, भाप के लिए रैंकिन) के बीच हमेशा अंतर करें क्योंकि यह थर्मल इंजीनियरिंग में अक्सर पूछा जाने वाला विषय है।

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Option A: सिंगल एक्टिंग

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Option B: डबल एक्टिंग

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Option D: उपरोक्त में से कोई नहीं

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