Hydraulic Turbines - Reaction Turbines-JB_VwxhAeGU

मैं हाइड्रोलिक टर्बाइनों पर हमारी निरंतर चर्चा के लिए आप सभी का स्वागत करता हूं।
 पिछले व्याख्यान में हमने पेल्टन टरबाइन के बारे में बात की है जो एक आवेग प्रकार का टरबाइन है।
 हमने पेल्टन टरबाइन के घटकों और प्रवाह को विनियमित करने के तरीके के बारे में बात की है।
 आज हम प्रतिक्रिया/रिएक्शन टर्बाइनों के बारे में बात करेंगे या जैसा कि मैंने आपको बताया कि इस पाठ्यक्रम में हम केवल पेल्टन, फ्रांसिस और कपलान को अधिक विशिष्ट रख रहे हैं, इसलिए हम केवल फ्रांसिस और कपलान टर्बाइनों को ही रिएक्शन टर्बाइनों के उदाहरण के रूप में मानेंगे।
 रिएक्शन टर्बाइनों पर अधिकांश चर्चा वास्तव में कवर की जा चुकी है, मेरी राय में, जब हम दूसरे सप्ताह में टर्बो मशीनों और इसके प्रदर्शन पर सामान्य चर्चा की थी।
 हमने जो कुछ नहीं किया है वह रिएक्शन टर्बाइनों, फ्रांसिस और कपलान का घटक है, इसलिए मैं घटकों पर चर्चा करने के लिए कुछ समय बिताऊंगा, वेग त्रिकोण जो इस समझ के लिए आवश्यक है और टरबाइनों की समस्याओं के विश्लेषण के लिए सामान्यीकृत के संबंध में चर्चा की गई थी।
 टर्बो मशीनों का समान्य व्यवहार को देखेंगे और हम ट्यूटोरियल समस्याओं के बारे में बात करते समय वेग त्रिकोणों को फिर से देखेंगे।
 आज हम मुख्य रूप से घटकों के बारे में बात करेंगे।
 तो आइए हम इसे देखें।
 हम रिएक्शन टर्बाइनों के बारे में बात कर रहे हैं, हम फ्रांसिस टर्बाइन के बारे में बात कर रहे हैं।
 और यह वही है जो मैंने पहले एक फ्रांसिस टरबाइन के बारे में दिखाया था।
 और आप देख सकते हैं कि यहां एक आवरण है, मैं इसके बारे में अधिक दिखाऊंगा, प्रवाह इस तरफ से प्रवेश करता है, यह वास्तव में इसके चारों ओर कुंडलाकार है, मैं आपको दिखाऊंगा कि यह सर्पिल आवरण कहा जाता है, यह वेसा ही है जैसा पंपों के मामले में वोलुट आवरण (volute casing) के मामले में देखा गया है और प्रवाह टरबाइन ब्लेड की तरफ होता है जो एक इम्पेल्लर है जो शाफ्ट से जुड़ा हुआ है जो घूम रहा है।
 और ड्राफ्ट ट्यूब नामक संरचना में बहता है।
 पेल्टन टरबाइन के मामले में, आप ड्राफ्ट ट्यूब की संरचना में नहीं आए हैं और इसलिए हम इस हिस्से में ड्राफ्ट ट्यूब के बारे में अधिक बात करेंगे लेकिन पहला घटक जो प्रवाह को देखता है जब वह फ्रांसिस टरबाइन में प्रवेश करता है तो आवरण होता है।
 यह एक आवरण की तस्वीर है।
 पेनस्टॉक से तरल पदार्थ यहां प्रवेश करता है और इसके चारों ओर बहता है, यह वास्तव में पानी रेडियल रूप से यहां से बाहर निकलेगा और आप यह भी देख सकते हैं कि यहां से शुरू होने वाला मार्ग दूसरे छोर तक पहुंचने तक कम हो जाता है।
 ऐसा क्यों है? ऐसा इसलिए है क्योंकि आप कहते हैं कि शुरू में पानी का एक वॉल्यूम होता है, जो पेनस्टॉक से सर्पिल आवरण में प्रवेश करता है।
 अब हम जानते हैं कि पानी की मात्रा है जो किसी भी कोणीय स्थान θ पर निकलेगी।
 तो क्या होता है, सर्पिल आवरण के शेष भाग द्वारा नियंत्रित पानी की मात्रा कम हो जाती है।
 और औसत वेग को स्थिर रखने के लिए या सभी ब्लेड पर जाने वाले औसत वेग समान रखने के लिए, हमें क्षेत्र में कमी करने की आवश्यकता है।
 यदि आप पंपों पर चर्चा को याद करते हैं, तो यह ठीक विपरीत है।
 पंपों के मामले में, उल्टे आवरण में पानी एकत्र किया गया था जैसा कि हमने पहले की स्लाइड्स में दिखाया है और यह पाइप से बाहर आता है।
 तो मैं दोहराता हूं, रिएक्शन टरबाइन के मामले में, पानी इस दिशा में प्रवेश करता है और आवरण मे बहता है।
 तो हम इसे इस तीर के साथ दिखा सकते हैं।
 यह वह दिशा है जिसमें द्रव प्रवेश करता है, आपको इसे ध्यान में रखना होगा।
 आगे प्रवाह गाइड वैन और स्टे वैन को देखेगा, तथाकथित वितरक सिस्टम, आप देख सकते हैं कि ये मूल रूप से हाइड्रोडोइल या एरोफोइल एक गोल अग्रणी किनारे और एक तेज ट्रेलिंग एज के साथ हैं।
 तो प्रवाह गाइड वैन और स्टे वेन्स के माध्यम से यहां प्रवेश करता है और अंदर की ओर जाता है।
 तो यह हम फिर से एक इनवर्ड प्रवाह रिएक्शन टरबाइन (inward flow reaction turbine) के बारे में बात कर रहे हैं और आप इसका कारण जानते हैं कि इनवर्ड प्रवाह क्यों हुआ, यही कारण है कि यह उच्च त्रिज्या से निम्न त्रिज्या तक जाता है, ऐसा इसलिए है क्योंकि हम अपकेंद्र बलों का उपयोग करने की कोशिश कर रहे हैं, ब्लेड के कारण अपकेंद्र दबाव मे वृद्धि पर हम पहले चर्चा कर चुके हैं।
 हमारे पास एक इनवर्ड बहने वाली टरबाइन है और डिस्क स्टे वेन्स और गाइड वेन्स, विशेष रूप से गाइड वेन का काम वास्तव में दुगना है।
 पहला यह प्रवाह के वेग को बढ़ाता है क्योंकि मार्ग क्षेत्र इनलेट से आउटलेट तक कम हो जाता है, इसलिए यह एक त्वरित वाहिनी (accelerated duct) की तरह कार्य करता है, वेग बढ़ता है और दूसरा यह प्रवाह को रन्नर पर एक उचित कोण पर निर्देशित करता है।
 फ्रांसिस टर्बाइन के मामले में, ये गाइड वैन समायोज्य (adjustable) हैं।
 मुझे इससे क्या मतलब है? इससे मेरा मतलब है कि जब भी कोई उच्च प्रवाह दर होती है तो आपके पास एक बड़ा मुख हो सकता है, जब भी आपके पास कम प्रवाह दर होती है तो आप ब्लेड के उन्मुखीकरण की स्थिति को स्लाइड और बदल सकते हैं और मुख को कम कर सकते हैं।
 और इस तरह आप वास्तव में 2 चीजें कर रहे हैं, आप वेग बनाए रखने की कोशिश कर रहे हैं और दिशा भी दे रहे हैं।
 क्योंकि आप जानते हैं कि मार्गदर्शक ब्लेड को छोड़ने वाले वेग को पूर्ण वेग कहते हैं और यह निर्धारित करता है कि पूर्ण वेग कोण α क्या है।
 तो यह रिएक्शन टरबाइन का एक बहुत महत्वपूर्ण घटक है।
 यह एक विशिष्ट एकल रन्नर ब्लेड है।
 मैं आपको दिखाऊंगा कि कैसे इन ब्लेडों को टरबाइन में व्यवस्थित या इकठा (stacked) किया जाता है।
 यह विभिन्न ब्लेड का एक योजनाबद्ध है, आप देख सकते हैं कि ये मिश्रित प्रवाह मशीन हैं, प्रवाह यहां प्रवेश करता है और अंदर की ओर जाता है और ये अलग-अलग मार्ग हैं।
 उदाहरण के लिए, आप स्पष्ट रूप से देख सकते हैं कि द्रव सभी दौर में प्रवेश करेगा और अंदर की ओर जा रहा है।
 तो यह हब का आइसोमेट्रिक दृश्य है और रन्नर ब्लेड के साथ ढका हुआ है।
 मैं आपको विभिन्न घटकों के माध्यम से ले जा रहा हूं जैसा कि हम देखते हैं, अगर आप कल्पना करते हैं कि हम टर्बाइन को अंदर से देख रहे हैं।
 फिर हम इसे सामने के दृश्य में भी दिखा सकते हैं लेकिन यह दृश्य इतना सार्थक नहीं है, हम अभी भी केवल इनलेट किनारे या अग्रणी किनारा (leading edge) देख सकते हैं।
 फिर यह वह मॉडल है जिसे एक तस्वीर में लिया गया था और हम देख सकते हैं कि वास्तविक मॉडल कैसा दिखता है।
 बेशक आप इसकी तुलना उस चित्र से कर सकते हैं जो हमने यहाँ दिखाया है।
 यह चित्र होगा यदि आप हब (hub) को पारदर्शी बनाते हैं।
 यह अंतिम असेंबली है।
 तो आप देखते हैं कि द्रव का प्रवाह इस दिशा में प्रवेश करता है, रेडियल रूप से अंदर की ओर जाता है, यह अंदर जाता है और नीले ढांचे के माध्यम से बाहर आता है।
 इस नीले ढांचे को ड्राफ्ट ट्यूब कहा जाता है जिसके बारे में मैं बात करूंगा।
 बेशक यह एक विशेष प्रकार की ड्राफ्ट ट्यूब है जिसमें 2 पृथक्करण हैं, यहां एक पैड है जो प्रवाह को पृथक करता है।
 मैं कप्लान टरबाइन की संरचना पेश करने के तुरंत बाद इस ड्राफ्ट ट्यूब के कार्य के बारे में बात करूंगा।
 तो संक्षेप में, हम कह सकते हैं कि फ्रांसिस टरबाइन एक रिएक्शन टरबाइन है जिसमें गाइड ब्लेड समायोज्य (adjustable) होते हैं, रन्नर ब्लेड फ़िक्स्ड होते हैं और यह मिश्रित प्रवाह प्रकार का एक इम्पेल्लर होता है।
 अब हम अन्य टरबाइन को अधिक बारीकी से देखेंगे जो कि कपलान टरबाइन है।
 यह निश्चित रूप से टरबाइन का शीर्ष दृश्य है।
 हम कपलान टरबाइन पर आते हैं।
 कपलान टरबाइन के मामले में या फ्रांसिस टरबाइन के मामले में सर्पिल आवरण देख सकते हैं और फिर आप गाइड ब्लेड देख सकते हैं और फिर एक वैनलेस मार्ग है, प्रवाह बदल जाता है और आपको याद दिलाने के लिए कि यह एक अक्षीय प्रवाह मशीन है, क्योंकि रन्नर मार्ग, इम्पेल्लर ब्लेड में प्रवाह की दिशा धुरी के समानांतर होती है, कृपया इस तीर के बारे में भ्रमित न हों जैसा कि मैं बार-बार कह रहा हूं कि इस पाठ्यक्रम में कि अक्षीय प्रवाह मशीन के लिए इम्पेल्लर ब्लेड के अंदर प्रवाह अक्ष के समानांतर होना चाहिए और फिर हम ड्राफ्ट ट्यूब है।
 लेकिन यहां जो महत्वपूर्ण है वह यह है कि फ्रांसिस टरबाइन की तरह, हमारे पास एक समायोज्य गाइड ब्लेड है, जबकि कपलान टरबाइन के मामले में हमारे पास समायोज्य रन्नर ब्लेड या इम्पेल्लर ब्लेड भी हैं।
 तो इसका क्या मतलब है, इसका मतलब है कि जब वॉल्यूम प्रवाह दर में बदलाव होता है उदाहरण के लिए वॉल्यूम प्रवाह दर पूरे वर्ष स्थिर नहीं हो सकती है और टरबाइन को वॉल्यूम प्रवाह दर की एक निश्चित सीमा से अधिक काम करने की आवश्यकता हो सकती है।
 इसलिए जब यह वॉल्यूम प्रवाह दर में परिवर्तन होता है, तो आप फ्रांसिस टर्बाइन और कपलान टरबाइन के मामले में गाइड ब्लेड को समायोजित करने का प्रयास कर सकते हैं।
 लेकिन कपलान टरबाइन के मामले में, इस समायोज्य गाइड ब्लेड के साथ, आप इन समायोज्य इम्पेल्लर ब्लेड की मदद से ब्लेड सेटिंग कोण बदल सकते हैं।
 इस बिंदु में मैं आपको यह भी बता दूं कि यह अभी तक एक अन्य प्रकार की अक्षीय प्रवाह मशीन है, अक्षीय प्रवाह हाइड्रोलिक टर्बाइन जिसे प्रोपेलर टरबाइन कहा जाता है।
 प्रोपेलर टर्बाइन भी अक्षीय प्रवाह टर्बाइन हैं, लेकिन वे कपलान टर्बाइन से बहुत महत्वपूर्ण तरीके से भिन्न होते हैं, इस अर्थ में कि उनके पास समायोज्य इम्पेल्लर ब्लेड नहीं है।
 प्रोपेलर टर्बाइनों के मामले में उनके रनर ब्लेड या इम्पेलर ब्लेड तय होते हैं।
 तो आप सोच सकते हैं कि एक कपलान टरबाइन ऑपरेटिंग स्थिति के आधार पर कई प्रोपेलर टर्बाइन की तरह है।
 यह एक टरबाइन के प्रदर्शन के दृष्टिकोण से बहुत महत्वपूर्ण है और मैं इस पर बाद में वापस आऊंगा।
 इसलिए हम घटकों को देखते हैं और जैसा कि हमने फ्रांसिस टरबाइन के मामले में किया है, आइए हम इसके माध्यम से कपलान टरबाइन के लिए भी चलते हैं।
 यह एकल रन्नर ब्लेड है और यदि आप पहले की कक्षाओं में से याद करते हैं, तो मैंने आपको एक अक्षीय ब्लेड दिखाया है और मैंने आपको बताया था कि आप इस ब्लेड को हब से टिप तक सीधे नहीं बना सकते हैं, इसलिए क्या करना है, आप इसे तोड़ देते हैं यह छोटे त्रिज्या में है और आप इन छोटे त्रिज्याओं को बनाते हैं और आप के बारे में बात करते हैं, हमें त्रिज्या R कहते हैं और पड़ोसी त्रिज्या dR और फिर आप ब्लेड प्रोफाइल उत्पन्न करने का प्रयास करते हैं।
 ये प्रोफाइल एरोफोइल आकार के होते हैं लेकिन ये ब्लेड मुड़ जाते हैं।
 इसलिए हम हब से टिप तक सही डिज़ाइन नहीं कर सकते हैं।
 तो आप देखते हैं कि आपके यहां मैचिंग है और वक्रता हब के साथ मेल खाती है, साथ ही आपके पास यहां यह घुमावदार है ताकि यह आवरण के अंदर जा सके।
 यह हब के साथ एकल रन्नर ब्लेड का एक ज़ूम दृश्य है, बस आपको यह दिखाने के लिए कि सतह का यह मैचिंग कैसे हो रही है।
 यह रनर ब्लेड की तस्वीर है जो हम आपको यहां हब के साथ दिखा रहे हैं और यह पूरी चीज यहां दिखाए गए आवरण के अंदर फिट है।
 आप देख सकते हैं कि आवरण को पारदर्शी बनाया गया है और यह हब है और ये ब्लेड हैं।
 बेशक ड्राफ्ट ट्यूब का हिस्सा भी दिखाई दे रहा है।
 यह एसम्ब्ली (assembly) है।
 इससे पहले कि हम कपलान टरबाइन पर चर्चा समाप्त करें, हम सिर्फ आवरण की अवधारणा पर फिर से विचार करते हैं।
 तो आप इस मामले में देखें कि प्रवाह इनलेट से आता है, जो फ्रांसिस टरबाइन की तरह यहां है, तो यह सर्पिल आवरण के माध्यम से जाता है, यह अंदर की ओर जाता है और फिर इम्पेल्लर ब्लेड की धुरी के समानांतर ड्राफ्ट ट्यूब में निकलता है।
 तो हम क्या देखते हैं? पेल्टन टरबाइन के विपरीत, जिस स्थिति में आवरण की कोई हाइड्रोलिक आवश्यकता नहीं है, टरबाइन के हाइड्रोडायनामिक प्रदर्शन से संबंधित नहीं है।
 फ्रांसिस और कपलान टर्बाइन के मामले में, यह एक बहुत ही आवश्यक घटक है।
 ऐसा इसलिए है क्योंकि फ्रांसिस और कपलान टर्बाइन जैसे रिएक्शन टर्बाइन के मामले में रनर पैसेज के अंदर एक प्रेशर वेरिएशन होता है और इसलिए रनर को एक निश्चित प्रेशर के संपर्क में नहीं रखा जा सकता है, आइए हम वायुमंडलीय प्रेशर कहते हैं, इसलिए यह बंद है।
 और एक उचित दक्षता प्राप्त करने के लिए, यह कंटूरिंग (contouring) करना होगा और यह विस्तृत डिज़ाइन विश्लेषण का एक हिस्सा है।
 दूसरा महत्वपूर्ण घटक जहां हम भिन्न होते हैं, ये पेल्टन टरबाइन फ्रांसिस और कपलान टरबाइन से भिन्न होते हैं वो एक ड्राफ्ट ट्यूब की उपस्थिति है।
 पेल्टन टरबाइन के मामले में, पूरा रन्नर वायुमंडल मे खुला है, जबकि फ्रांसिस या कपलान टरबाइन के मामले में, इसका दबाव वायुमंडल से अलग हो सकता है।
 तो ड्राफ्ट ट्यूब का उपयोग क्या है, हम यह देखेंगे।
 लेकिन जब भी हम टर्बाइनों के बारे में बात करते हैं, तो हमें इसके प्रदर्शन के बारे में भी बात करनी होगी और इससे मुझे टर्बाइनों के 2 अलग-अलग समूहों की दक्षता की तुलना करनी होगी, एक तरफ हमारे पास पेल्टन टरबाइन है, जो एक इमपल्स टर्बाइन है और दूसरी तरफ हमारे पास फ्रांसिस और कपलान जैसे रिएक्शन टरबाइन हैं।
 पहले हम दक्षता की विशेषता की तुलना करेंगे, मैं मूल्यों के बारे में बात नहीं कर रहा हूं, हम पेल्टन और फ्रांसिस टरबाइन की दक्षता विशेषताओं (efficiency characteristics) के बारे में बात कर रहे हैं।
 तो यह वॉल्यूम प्रवाह दर है और η समग्र दक्षता है और हमें अपनी चर्चा के लिए कहने दें, मुझे अधिकतम मान में कोई दिलचस्पी नहीं है, इसलिए टरबाइन के हर समय के लिए अधिकतम मान इस धराशायी लाइन द्वारा दिया गया है।
 और दाहिने हाथ की ओर कपलान और प्रोपेलर टरबाइन के बारे में बात करेंगे, मैं इसे भी वही रख रहा हूं।
 इन मानों की आवश्यकता नहीं है लेकिन यह सिर्फ हमारे संदर्भ के लिए है क्योंकि हम वक्र की प्रकृति में अधिक रुचि रखते हैं।
 तो यह वक्र दर्शाता है कि यह बहुत सपाट है, जहां किनारों पर बहुत कम या बहुत अधिक मात्रा के प्रवाह की दर के लिए, दक्षता में एक छोटी सी गिरावट है।
 किस प्रकार के टरबाइन को हम इस तरह की दक्षता की विशेषता से जोड़ते हैं और क्यों? यह पेल्टन टरबाइन के लिए लागू है।
 क्‍यों, क्‍योंकि हम दक्षता की चर्चा में जो कुछ सीख चुके हैं, उसे याद करते हैं।
 दक्षता का मतलब है कि यह नुकसान के साथ जटिल रूप से संबंधित है।
 तो नुकसान के बारे में क्या हैं? हमने इसके बारे में बात की है, हम केवल हाइड्रोलिक नुकसान कहते हैं, हम हाइड्रोलिक या घर्षण नुकसान के बारे में बात कर रहे हैं और हम झटके या इंसीडेंस नुकसान के बारे में बात कर रहे हैं।
 अभी हम मान लेते हैं कि कोई डिस्क फ्रिक्शन लॉस नहीं है, कोई रिटर्न फ्लो लॉस नहीं है, मैं इसमे जल्द ही इसे आऊगा।
 तो पेल्टन टरबाइन के मामले में, क्या होता है, प्रवाह दर की परवाह किए बिना, प्रवाह की स्थिति के बावजूद जो कि स्पीयर की स्थिति से पूरा होता है, जैसा कि हमने पिछले व्याख्यान में चर्चा की है, प्रवाह जो नोजल को छोड़ता है वह एक दिशा में है और यह बकेट को हिट करता है जो रन्नर के निचले भाग में होता है।
 तो इसका क्या मतलब है, सभी वॉल्यूम प्रवाह दरों के लिए, वॉल्यूम प्रवाह दर के बावजूद, जिस कोण पर जेट बकेट को टकराता है वह नहीं बदलता है।
 यह केवल स्प्लिटर कोण βS पर निर्भर करता है, क्योंकि हम जानते हैं कि β2 कुछ भी नहीं है, लेकिन 180 डिग्री - βS है।
 और इसलिए यह किसी अन्य कोण पर रनर मे प्रवेश नहीं कर सकता है।
 तो हम क्या उम्मीद करते हैं, इंसीडेंस नुकसान न्यूनतम या नगण्य है।
 तो यह वॉल्यूम प्रवाह दर पर निर्भर नहीं करता है और इसलिए हमें एक फ्लैट वक्र मिलता है।
 हमें यह भी ध्यान रखना है कि पेल्टन टरबाइन बकेट हवा में घूम रही है, और इसलिए डिस्क घर्षण नुकसान भी नगण्य हैं।
 लेकिन इस वक्र में मुख्य बिंदु नहीं है, इस वक्र में मुख्य बिंदु मैं दोहराता हूं कि पेल्टन टरबाइन को कोई इंसीडेंस नुकसान (incidence loss) नहीं होता है।
 लेकिन अगर हम फ्रांसिस टरबाइन लेते हैं, तो हां फ्रांसिस टरबाइन में समायोज्य गाइड ब्लेड का एक सेट है, यह कुछ वॉल्यूम प्रवाह दर विविधता को समायोजित करने की कोशिश करता है।
 लेकिन इससे परे, यह किनारे से दूर करने के लिए बाध्य है।
 और हम कह सकते हैं कि यह फ्रांसिस टरबाइन की एक विशिष्ट विशेषता है।
 यह आवश्यक नहीं है कि मैं दिखाने की कोशिश कर रहा हूं, मैं दोहराता हूं कि अधिकतम दक्षताएं समान हैं, लेकिन मैं जो दिखाने की कोशिश कर रहा हूं वह वक्र की प्रकृति है।
 तो आप फ्रांसिस टरबाइन के मामले में देखते हैं क्योंकि रनर ब्लेड को निश्चित/फिक्स किया गया है, हम देखते हैं कि इंसीडेंस नुकसान या झटका नुकसान होता है और इसलिए हमारे पास एक शिखर है।
 कपलान टरबाइन के मामले में क्या होता है? कापलान टरबाइन के मामले में मैंने आपको बताया कि न केवल गाइड ब्लेड समायोज्य हैं, वॉल्यूम प्रवाह दर के आधार पर रन्नर ब्लेड भी समायोज्य हैं।
 और आप सोच सकते हैं कि यह भी एक उचित फ्लैट दक्षता वॉल्यूम प्रवाह दर वक्र होना चाहिए।
 यह महत्वपूर्ण है क्योंकि हम अलग-अलग β मानों के बारे में सोच सकते हैं जो हमें रन्नर प्रोपेल के कोणों द्वारा विभिन्न प्रोपेलर टर्बाइनों के रूप में मिलते हैं।
 तो हम कह सकते हैं कि यदि यह कपलान टरबाइन दक्षता वक्र है, तो इन सभी दक्षता वक्र का इकठा, व्यक्तिगत दक्षता वक्र कपलान टरबाइन दक्षता वक्र है और यह व्यक्तिगत दक्षता वक्र अलग-अलग प्रोपेलर टरबाइन दक्षता वक्र की तरह है, क्योकी प्रोपेलर टरबाइन एक फ़िक्स्ड रन्नर ब्लेड है ।
 तो यह एक वॉल्यूम प्रवाह दर पर ऑपरेशन की एक सीमित या प्रतिबंधित सीमा है।
 तो आप एक विशेष ब्लेड सेटिंग के साथ इस प्रोपेलर टरबाइन के बारे में सोच सकते हैं, विशेष रन्नर ब्लेड सेटिंग यह कपलान टरबाइन है।
 अगली बार जब आप ब्लेड सेटिंग बदलते हैं, तो यह एक ओर प्रोपेलर टरबाइन और इसी तरह आगे बढ़ता है।
 तो हम बहुत अधिक चापलूसी (flatter) वक्र प्राप्त करते हैं।
 और इसलिए अगर हम देखते हैं कि ऑपरेशन के क्षेत्र हैं जहां फ्रांसिस और कपलान टर्बाइन दोनों का उपयोग किया जा सकता है, तो आप जानते हैं कि कपलान टर्बाइन बहुत बेहतर हैं।
 इसलिए यहां हम दक्षता के बारे में बात करते हैं।
 अगली चीज जो मैं लाना चाहता हूं, वह ड्राफ्ट ट्यूब की धारणा है और रिएक्शन टरबाइन के लिए ड्राफ्ट ट्यूब आवश्यक क्यों हैं, यह दिखाने के लिए सरल गणना करते हैं।
 ड्राफ्ट ट्यूब 2 उद्देश्य पूरे करता है, सबसे पहले, यह बाहर निकलने की गतिज ऊर्जा के नुकसान को कम करता है और दूसरा यह टेल रेस्ट स्तर (tail rest level) से ऊपर की ऊंचाई पर टरबाइन को स्थापित करने में मदद करता है।
 यदि आपको याद है, हमने पिछली कक्षा में हेडरेस्ट स्तर और टेल रेस्ट स्तर को दिखाया है, तो हम इन अवधारणाओं को फिर से देखते हैं और यह देखने की कोशिश करते हैं कि ड्राफ्ट ट्यूब वास्तव में बाहर निकलने की गतिज ऊर्जा नुकसान को कम करने में कैसे मदद करता है या यह टरबाइन को टेल रेस्ट स्तर से ऊपर एक ऊंचाई पर स्थापित करने में मदद करता है ।
 तो यह योजनाबद्ध है, हमारे पास हेडरेस्ट स्तर या HRL और टेल रेस्ट स्तर या TRL है और यह टरबाइन है।
 आइए हम उस मामले से शुरू करें जहां कोई ड्राफ्ट ट्यूब नहीं है और हम इसे हेडरेस्ट स्तर पर शून्य के रूप में संख्या देते हैं, 1 टरबाइन में प्रवेश करने से ठीक पहले, टरबाइन से बाहर निकलने पर अंदर की तरफ 2, टरबाइन के बाहर 3 उसी स्थान पर और 4 यहां टेल रेस्ट स्तर पर कहीं है।
 हम अगले में ड्राफ्ट ट्यूब के संबंध में 4 को परिभाषित करेंगे।
 अभी हम इस बात को भी नजरअंदाज कर रहे हैं कि कोई नुकसान भी है और हम कहते हैं कि शुद्ध हैड लगभग जियोडेटिक हैड (geodetic head) है।
 इसकी आवश्यकता नहीं है लेकिन हम इसे अपने सरलीकृत विश्लेषण के लिए ले जा रहे हैं।
 हम कहते हैं कि टरबाइन टेल रेस्ट लेवल से HS ऊँचाई पर स्थित है।
 हमें HS डालने की आवश्यकता क्यों है, हम बाद में आएंगे।
 तो चलिए अब हम यह मान लेते हैं कि टरबाइन टेल रेस्ट लेवल से ऊपर की ऊंचाई पर स्थित है, जिसका मतलब है कि हेडरेस्ट स्तर और टरबाइन के बीच की ऊँचाई का अंतर h द्वारा दिया गया है।
 बेशक h = H - HS है।
 इसलिए हम कह सकते हैं कि ड्राफ्ट ट्यूब के बिना, हम लिख सकते हैं कि हेडरेस्ट स्तर पर मिलने वाली ऊर्जा है।
 वायुमंडलीय दबाव हैड है और चूंकि हमने नुकसान की उपेक्षा की है, इसलिए हम E0=E1 कह सकते हैं।
 है।
 यह है और हम कह सकते हैं कि है।
 अब जब आप ऐसा करते हैं तो आप कह रहे हैं कि द्रव से सिद्धांत में कितनी ऊर्जा निकाली जा सकती है।
 यहां हमने कहा है कि टरबाइन के बाहर निकलने पर P2, P2 क्या है और कोई ड्राफ्ट ट्यूब नहीं है, तो इसका मतलब है कि रन्नर के बाहर निकलने का मतलब है, यह वातावरण के लिए खुला है।
 और इसलिए P2 वायुमंडलीय दबाव के बराबर है, इसलिए ये दोनों (Pa , P2) रद्द हो जाते हैं।
 हम कहते हैं कि P2 = Pa के बराबर है और इसलिए हमें मिलता है।
 हम इसे इस धारणा के तहत प्राप्त करते हैं कि कोई ड्राफ्ट ट्यूब नहीं है (P2 = Pa)।
 हम क्या पाते हैं कि हमारी प्रभावी ऊर्जा H से HS कम हो गई है जो कि टेल रेस्ट स्तर से ऊपर टरबाइन की ऊंचाई है।
 यदि टरबाइन को टेल रेस्ट स्तर पर रखा जाता था, तो यह शब्द 0 हो जाता था।
 टेल रेस्ट स्तर पर टरबाइन को रखने की समस्या क्या है, यह रखरखाव की समस्या है।
 इसलिए हम टरबाइन को ऊपर रखना चाहेंगे।
 इसलिए आमतौर पर नॉनजेरो होने वाला है।
 और फिर दूसरा पद बाहर निकलने की गतिज ऊर्जा से आता है।
 तो यह निकास गतिज ऊर्जा जो प्रवाह मे जा रही है बेकार है, क्या हम इसके कुछ हिस्से को पुनर्प्राप्त नहीं कर सकते हैं? तो अब आप देखते हैं कि ड्राफ्ट ट्यूब वास्तव में प्रभावी रूप से अपने घोषित कार्यों को संबोधित कर सकता है, फिर अनिवार्य रूप से यह क्या कर रहा है, यह इस को कम कर रहा है और दूसरा निकास गतिज ऊर्जा हानि को कम कर रहा है।
 इसलिए हम इन 2 मुद्दों को एक के बाद एक संबोधित करेंगे।
 तो हम बेलनाकार ड्राफ्ट ट्यूब के साथ शुरू करते हैं।
 हम कहते हैं कि हम एक पाइप को फिक्स करेंगे और इस मामले में अब हमें यह याद रखना होगा कि 2 और 3 पर वायुमंडलीय दबाव नहीं है, दबाव P2 या P3 वायुमंडलीय दबाव नहीं है क्योंकि आपके पास एक पाइप है।
 तो उस स्थिति में, हम फिर से लिख सकते हैं कि E0 है और है जो अब हम कह रहे हैं कि 2 और 3 संयोग बिंदु हैं यह 3 है लेकिन 3 ड्राफ्ट ट्यूब के अंदर है, अन्यथा कोई अंतर नहीं है, हम संयोग बिंदुओं के बारे में बात कर रहे हैं।
 हम कह सकते हैं कि P2 वायुमंडलीय दबाव के () बराबर नहीं है और हम कहते हैं कि के बराबर है।
 हम यह कैसे कहते हैं, यह द्रव्यमान संरक्षण या निरंतरता समीकरण से है, क्योंकि क्षेत्र समान है इसलिए वेग भी समान है।
 2 और 3 संयोग बिंदु हैं, इसलिए के बराबर है।
 हम को वायुमंडलीय दबाव के रूप में भी लिख सकते हैं + इस टेल रेस्ट स्तर के तहत हैड , हम कह रहे हैं कि ड्राफ्ट ट्यूब का अंत टेल रेस्ट स्तर के नीचे है और हम कह सकते हैं।
 इस बेलनाकार ड्राफ्ट ट्यूब के अंदर घर्षण होगा।
 यह पाइप घर्षण हानि के समान है।
 और फिर हम कह सकते हैं कि प्रभावी हैड अब है, जो के अलावा कुछ भी नहीं है क्योंकि हमने कोई नुकसान नही कहा है तो H=Hg के लगभग बराबर है जिसका अर्थ है कि इस धारणा के तहत के बराबर है।
 ऊर्जा जो तरल पदार्थ से टर्बो मशीन में उपलब्ध है, वह या है और हमें मिलता है।
 तो क्या हुआ है, यहां तक ​​कि एक बेलनाकार ड्राफ्ट ट्यूब के एक साधारण परिचय ने इस ब्रैकेटेड शब्द को से में बदल दिया है।
 अब इसके बारे में सोचें, आपके पास कुछ व्यास का एक पाइप है और हम कहें कि इसकी लंबाई 5 मीटर है।
 आपके पास इसके माध्यम से कुछ प्रवाह दर है, इसके माध्यम से जाने वाले पानी की प्रवाह दर है।
 अब यदि हमारे पास घर्षण हैड है, तो यह पाइप की लंबाई के 5 मीटर के बराबर नहीं हो सकता है।
 तो यह बस क्या कहता है कि को अब से बदल दिया गया है और एक छोटी मात्रा है।
 बेलनाकार ड्राफ्ट ट्यूब की शुरूआत के द्वारा, हम एक घर्षण हैड ड्रॉप को उकसा रहे हैं, लेकिन हमने जो बचाया है वह अब टरबाइन को टेल रेस्ट स्तर के ऊपर संभावित ऊर्जा पद मे बिना किसी भी नुकसान के कहीं भी रख सकते है, जो पहले मौजूद थे।
 हमने दूसरे उद्देश्य या बेलनाकार ड्राफ्ट ट्यूब के दूसरे फ़ंक्शन की प्रस्तुति की है।
 लेकिन शंक्वाकार ड्राफ्ट ट्यूब (conical draft tubes) बेहतर होंगे क्योंकि तब अगर हमारे पास शंक्वाकार ड्राफ्ट ट्यूब है, तो हम कर सकते हैं।
 और हम कह सकते हैं कि हम अब टरबाइन से गतिज ऊर्जा हानि के सवाल को बदल देंगे।
 तो आइए हम देखें कि एक शंक्वाकार प्रकार का ड्राफ्ट ट्यूब कैसे काम करता है।
 तो यह एक शंक्वाकार प्रकार का ड्राफ्ट ट्यूब है और जैसा कि पहले हमने संख्या 0, 1, 2, 3, 4 दिया है।
 H की हमारी धारणा लगभग Hg के बराबर है, और पेनस्टॉक मे या निकास में कोई नुकसान नहीं है, और इसलिए के बराबर है।
 हम यह भी कहते हैं कि पिछली बार जैसा हमने कहा था कि HS टेल रेस्ट स्तर से ऊपर टरबाइन की ऊंचाई है।
 इस मामले में पहला महत्वपूर्ण अंतर यह है कि के बराबर नहीं है।
 के बराबर ठीक है क्योंकि वे संयोग बिंदु हैं जो हमने लिया है लेकिन के बराबर नहीं है क्योंकि का एक बड़ा क्षेत्र है।
 यदि कोई बड़ा क्षेत्र है, तो हम जानते हैं कि वेग कम होना चाहिए क्योंकि आप द्रव्यमान के अवलोकन से पाए जाने वाले अंसपीड्य प्रवाह के बारे में बात कर रहे हैं।
 तो हम लिख सकते हैं कि E0 है और है और है।
 इसलिए इस मामले में भी हमें ध्यान देना होगा कि के बराबर है लेकिन यह वायुमंडलीय दबाव Pa के बराबर नहीं है, जैसा कि हम बेलनाकार ड्राफ्ट ट्यूब के लिए था।
 हम कह सकते हैं कि के बराबर है।
 मैं दोहराता हूँ कि के बराबर है और हम लिख सकते हैं कि यह मेरा वायुमंडलीय दबाव के बराबर है।
 इसलिए हम कह सकते हैं कि के बराबर है।
 अब अगर हम को उसी तरह से करते हैं, तो हमें पता चलता है कि पहला शब्द अपरिवर्तित रहता है, यह हो जाता है, लेकिन दूसरा पद, अब हानि के रूप में बाहर निकलने वाली गतिज ऊर्जा हो गई है।
 नोट पहले के मामला मे था, अब यह बन गया है और ड्राफ्ट ट्यूब की इस शंक्वाकार प्रकृति के कारण, से कम होगा।
 हमने जो हासिल किया है वह गतिज ऊर्जा हानि कम हो गई है।
 बाहर निकलने की गतिज ऊर्जा हानि को कम कर दिया गया है।
 तो अब आप इस मामले में प्रभावी ऊर्जा देखते हैं, जो तरल पदार्थ के साथ टरबाइन में उपलब्ध है।
 और अगर हम मानते हैं कि टरबाइन दक्षता स्थिर है तो इसका मतलब है कि बिजली उत्पादन अधिक होगा।
 इस प्रकार हम देखते हैं कि एक रिएक्शन टरबाइन के मामले में ड्राफ्ट ट्यूब की शुरूआत टेल रेस्ट स्तर से ऊपर इसे पोजिशन करने और साथ ही बाहर निकलने की गतिज ऊर्जा हानि को कम करने के लिए दोनों उद्देश्यों को पूरा करती है।
 हम कह सकते हैं कि यह ड्राफ्ट ट्यूब एक बहुत ही सरल है, यह सच है, और जो उदाहरण मैंने आपको दिखाया है, जो मॉडल मैंने आपको फ्रांसिस और कपलान टर्बाइन के बारे में दिखाया था, उनके पास एक अलग प्रकार का ड्राफ्ट ट्यूब था, मैं जल्द ही वहां आऊंगा।
 इससे पहले कि हम ऐसा करें, हम ड्राफ्ट ट्यूब की दक्षता को भी परिभाषित कर सकते हैं।
 यह कुछ भी नहीं है कि हम कितनी ऊर्जा को बचा रहे हैं।
 तो आप देखते हैं कि अंश में पहला शब्द है।
 और यह गतिज ऊर्जा है जिसे हम बचा रहे हैं।
 लेकिन निश्चित रूप से जो जुर्माना हम अदा करते हैं वह 3 से 4 तक कुछ घर्षण हैड ड्रॉप है और हम जिस आदर्श ऊर्जा को प्राप्त कर सकते हैं वह है क्योंकि आदर्श दुनिया में कोई घर्षण हैड ड्रॉप नहीं है क्योंकि हम श्यानता के बारे में बात नहीं कर रहे हैं ।
 तो यह ड्राफ्ट ट्यूब दक्षता की परिभाषा है, मैं ड्राफ्ट ट्यूब के इस पहलू के बारे में अधिक बात करूंगा जब हम अपने अगले व्याख्यान में कैविटेशन और हाइड्रोलिक टर्बाइन के बारे में बात करेंगे।
 लेकिन अभी आप ध्यान दे सकते हैं कि ड्राफ्ट ट्यूब की दक्षता का विशिष्ट मान शंक्वाकार ड्राफ्ट ट्यूब के लिए 90 प्रतिशत और कोहनी टाइप ड्राफ्ट ट्यूब के लिए लगभग 80 प्रतिशत है जो मैंने आपको पहले फ्रांसिस टरबाइन मॉडल या कपलान टरबाइन के संबंध में दिखाया था।
 हम इसे यहाँ भी दिखाते हैं।
 तो यहाँ आप देख सकते हैं कि प्रवाह यहाँ से आता है और जैसे कि एक कोहनी है यह एक मोड़ है, इस प्रकार के लिए आवश्यक है, हमारे पास कोहनी के प्रकार का ड्राफ्ट ट्यूब क्यों है? जिसे आप टर्बाइनों में कैविटेशन के बारे में बात करते समय अधिक बारीकी से सामने लाएंगे।
 जहां पर हम उन प्रतिबंधों के बारे में बात करते हैं जो हम ड्राफ्ट ट्यूब आयामों पर कैविटेशन परिप्रेक्ष्य से लगाते हैं।
 एक और बात जो आपको ध्यान में रखनी है वह यह है कि आप कह सकते हैं कि ड्राफ्ट ट्यूब एक स्थिर घटक है, यह ऊर्जा को स्थानांतरित नहीं कर रहा है, तो यह दक्षता में सुधार कैसे करता है।
 ऐसा इसलिए है क्योंकि यह एक दबाव बनाता है, आप दबाव P2 या P3 की गणना कर सकते हैं, इस अभिव्यक्ति में यदि आप देखते हैं कि के बराबर है।
 और परिणामस्वरूप या वायुमंडलीय दबाव से कम है क्योंकि यह वायुमंडलीय दबाव हैड है और हमारे पास HS शब्द है जो से बड़ा है।
 इसलिए यदि हम इसे दूसरी तरफ ले जाएं तो हम कह सकते हैं कि के बराबर है।
 अब हम इन शब्दों को देखते हैं।
 C4 , C3 से कम है और इसलिए यह ब्रैकेटेड शब्द नकारात्मक है।
 इसी तरह से कम है और इसलिए यह पद भी नकारात्मक है, जो यह दर्शाता है कि के बराबर नहीं है, से कम है।
 इसलिए हमने जो प्रभावी ढंग से बनाया है, वह वास्तव में एक बिंदु है जहां हम यह प्राप्त कर रहे हैं कि टरबाइन के दबाव में दबाव अंतर बढ़ गया है।
 तो यह टरबाइन ऑपरेशन के लिए फायदेमंद है और इसलिए रिएक्शन टर्बाइन में हमेशा ड्राफ्ट ट्यूब होता है।
 तो आप समझते हैं कि हालांकि ड्राफ्ट ट्यूब सीधे ऊर्जा रूपांतरण में भाग नहीं लेता है, लेकिन यह इस काम में मदद करता है कि यह वायुमंडलीय दबाव की तुलना में कम दबाव पैदा करता है जो आपको ड्राफ्ट ट्यूब की अनुपस्थिति में नही मिलेगा।
 तो मैं आज की चर्चा रिएक्शन टरबाइन जैसे फ्रांसिस और कपलान टर्बाइन का संक्षिप्त विवरण करता हूं, मैंने विभिन्न घटकों के बारे में बात की है और विशेष रूप से मैंने ड्राफ्ट ट्यूब के बारे में बात की है जो रिएक्शन टर्बाइन का बहुत महत्वपूर्ण और अभिन्न अंग है और यह क्यों आवश्यकता है।
 ड्राफ्ट ट्यूब पर ज्यामितीय प्रतिबंध आज की चर्चा में शामिल नहीं है, कि जब हम टर्बो मशीनों में कैविटी के बारे में बात करेंगे, जो हम अगली कक्षा में लेंगे।
 जब हम हाइड्रोलिक टर्बाइन में कैविटेशन के बारे में बात करते हैं, तो हम एक बार फिर ड्राफ्ट ट्यूब पहलू के बारे में बात करेंगे।
 इसलिए अगले व्याख्यान में मैं कैविटेशन के बारे में बात करूँगा और हम ड्राफ्ट ट्यूब की इस चर्चा को भी जारी रखेंगे।
 धन्यवाद।