शुभ दोपहर, मैं तरल पदार्थ की गतिशीलता और टर्बो मशीनों पर 7 वें सप्ताह के व्याख्यान के लिए आप सभी का स्वागत करता हूं। पिछले 2 हफ्तों में हमने टर्बो मशीनों के विभिन्न पहलुओं के बारे में चर्चा की है, मुख्य रूप से बुनियादी बातों में, हमने यूलर के ऊर्जा समीकरण को प्राप्त किया है जो इन टर्बो मशीनों के ऊर्जा हस्तांतरण का दिल है जो तरल पदार्थ और ब्लेड के बीच या मशीन से तरल पदार्थ को या तरल पदार्थ से मशीन को ऊर्जा हस्तांतरण के बारे में बात करता है । लेकिन यद्यपि हमने विभिन्न टर्बो मशीनों का उल्लेख किया है, हम इनमें से प्रत्येक के विवरण में नहीं गए हैं। इस सप्ताह और अगले सप्ताह हम विशिष्ट टर्बो मशीन एप्लिकेशन लेंगे और हम इनमें से प्रत्येक मशीन के बारे में विवरण में बात करेंगे। आज मैं पंपों पर चर्चा करूंगा। हम विशिष्ट गति (specific speed) के आधार पर पंपों के वर्गीकरण को पहले से ही जानते हैं। बस याद रखें कि हालांकि पंपों को वर्गीकृत करने के विभिन्न तरीके हैं, हमने शेप नंबर (shape number) के उपयोग के बारे में बात की है, हमने विशिष्ट गति के उपयोग के बारे में भी बात की है जिसमें आयामी पद सामने आते हैं। यहां हम विशिष्ट गति की परिभाषा का उपयोग करेंगे जैसा कि हमने पहले परिभाषित किया है जिसका उपयोग ज्यादातर पंप उद्योगों में किया जाता है। तो हम कहते हैं कि N चक्कर प्रति मिनट rpm, मीटर क्यूब प्रति सेकंड और H मीटर में है। मैं फिर से पुष्टि करना चाहता हूं कि अगर हम Nq की परिभाषा का उपयोग करते हैं क्योंकि मुझे पंपों की विशिष्ट गति दी जाती है, तो हमें इकाइयों के बारे में बहुत सावधान रहने की आवश्यकता है क्योंकि Nq की एक इकाई है जो इस मामले में rpm है। और हमने यह भी देखा है कि जैसे-जैसे विशिष्ट गति बढ़ती जाती है, हम a से e देखते हैं, इम्पेल्लर का आकार बदलता जाता है। बहुत कम विशिष्ट गति पर, जब हम अगली स्लाइड में बात करते हैं, तो मैं एक बार फिर से मान निकालेंगे, a के मामले में बहुत कम विशिष्ट गति से हम देखते हैं कि D2/D1, इनलेट व्यास से आउटलेट व्यास बड़ा है। जब विशिष्ट गति बढ़ जाती है, तो हम क्या पाते हैं? हम पाते हैं कि आउटलेट का व्यास कम हो जाता है। और आप कह सकते हैं कि हम अभी भी रेडियल फ्लो पंप लेना पसंद करेंगे। तो b में हम एक रेडियल प्रवाह पंप देखते हैं जो D2/D1 अनुपात के मध्यम मानों के साथ है। और c में, हम पाते हैं कि D2/D1 और कम हो गया है। एक और पहलू जो आप देखेंगे कि यह महत्वपूर्ण है कि इनलेट किनारे जो कि a या b के मामले में सीधे था, अब घुमावदार हो गया है। ऐसा इसलिए है क्योंकि जैसा कि आप व्यास D2 को कम करते हैं, तो क्या होता है, ब्लेड की लंबाई जो इस साधारण रेडियल प्रवाह मामले में दी गई है, यह लंबाई भी कम हो जाएगी। यदि ब्लेड की लंबाई कम हो जाती है, तो क्या होता है, प्रवाह के लिए मार्गदर्शन अनुचित होगा। और इसलिए मार्गदर्शन को और अधिक विस्तारित करने के लिए, ब्लेड की लंबाई को थोड़ा और बढ़ाने के लिए ऐसा किया जाता है यहां इम्पेल्लर को लगभग इम्पेल्लर की आंख तक खींचा गया है और किनारे को घुमावदार बनाया गया है ताकि ब्लेड की लंबाई को कुछ हद तक मुआवजा दिया जा सकता है, हालांकि D2/D1 कम हो गया है। विशिष्ट गति में ओर वृद्धि के साथ, ऐसा समायोजन भी संभव नहीं है। और जो हमें मिलता है वह मिश्रित प्रवाह इम्पेल्लर है और आप देख सकते हैं कि इम्पेल्लर के अंदर प्रवाह दिशा एक कोण θ बनाता है और यह θ 90 डिग्री से कम और शून्य से अधिक है। तो यह कहीं बीच में है, अक्षीय और रेडियल। यदि आप विशिष्ट गति को और बढ़ाते हैं, तो क्या होता है, D2 D1 के बराबर हो जाता है और प्रवाह विशुद्ध रूप से अक्षीय हो जाता है। इसलिए यदि आपको पंप डिजाइन करने का काम दिया जाता है, तो, हमें पहले खुद से पूछना चाहिए कि विशिष्ट गति क्या है। हमें यह जानने के लिए कुछ चार्ट बनाने होंगे कि विशिष्ट गति किस सीमा तक होती है और इम्पेल्लर आकार a, b, c, d या e क्या होना चाहिए और यह वह दिशानिर्देश है जो विभिन्न प्रकार के इम्पेल्लर के लिए हम अलग-अलग विशिष्ट गति के मान चुन सकते हैं। और हम देखते हैं कि 11 और 38 के बीच हमारे पास D1/D2 के साथ रेडियल इम्पेलर्स हैं, ध्यान दें कि मैंने अंतिम स्लाइड में D2/D1 के संदर्भ में चर्चा की, यहां यह D1/D2 के संदर्भ में दिया गया है और इसलिए D1/D2 कम उल्लेख किया जा रहा है। तब हमारे पास मध्यम D1/D2 के साथ रेडियल इम्पेलर्स था और उसके बाद उच्च D1/D2 के साथ रेडियल इम्पेलर्स हैं और फिर हमारे पास मिश्रित प्रवाह इम्पेलर्स हैं और अंत में अक्षीय प्रवाह इम्पेलर्स हैं। इसके अलावा आप जिज्ञासु हो सकते हैं कि हमारे पास 10 से कम कोई मान क्यों नहीं है। यदि मुझे कुछ उपयोग के लिए 10 Nq मिलता है तो मुझे क्या करना चाहिए। उत्तर इस तरह हैं। पहली चीज जो हम कोशिश कर सकते हैं, वह यह है कि हम मल्टी-स्टेजिंग का उपयोग कर सकते हैं। हम श्रृंखला में 2 इम्पेलर्स कनेक्ट कर सकते हैं जो एक ही शाफ्ट से लगे हो सकते हैं। एक इम्पेल्लर से तरल पदार्थ इस इम्पेल्लर से ऊर्जा प्राप्त करता है और फिर यह 2 वें पर जाता है और अंत में इसे एकत्र किया जाता है और सिस्टम की डाउनस्ट्रीम में ले जाया जाता है। तो यह संभव है, लेकिन कभी-कभी यह आर्थिक नहीं होता है और इन मामलों में याद करते हैं कि हमने सकारात्मक विस्थापन पंपों (positive displacement pumps) के बारे में क्या चर्चा की है कि सकारात्मक विस्थापन पंप उपयोगी होते हैं जब एक छोटी मात्रा प्रवाह दर के साथ एक बड़ा दबाव चाहिए होता है। और इसलिए आप Nq के बारे में सोच सकते हैं, जब हैड बड़ा होता है और विशिष्ट गति कम होती है क्योंकि हैड हर में होता है और इसलिए आप एक सकारात्मक विस्थापन पंप का भी उपयोग कर सकते हैं। मैंने एक उदाहरण के रूप में यहाँ एक प्रत्यागामी पंप (reciprocating pump) दिया है लेकिन मेरा मतलब है कि यह एक सकारात्मक विस्थापन पंप है। इस प्रकार जब हमारे पास Nq 10 से कम होता है, तो यह कई बार सलाह दी जाती है कि आर्थिक रूप से एक सकारात्मक विस्थापन मशीन के लिए वांछनीय है न कि टर्बो मशीनें। इसलिए इस पाठ्यक्रम में हम खुद को 10 से अधिक के Nq तक सीमित रखेंगे। आगे हमने शेप नंबर या विशिष्ट गति के सामान्यीकृत विवरण के बारे में बात की है। आवश्यकता क्या है, यह इसलिए है क्योंकि हम जानते हैं कि पंप, जैसा कि अभी हमने चर्चा की है, मल्टी-स्टेजिंग किया जा सकता है। हमने 2 चरण दिखाए हैं, इसमें 2 से अधिक चरण हो सकते हैं। फिर मैं पंप द्वारा विकसित कुल हैड और एक व्यक्तिगत इम्पेल्लर द्वारा विकसित किए गए हैड को कैसे परिभाषित करता हूं। हमारे पास प्रवाह की आवश्यकता हो सकती है जो अधिक है, उस स्थिति में जैसा कि आप याद कर सकते हैं कि हमने पहले चर्चा की है कि हमारे पास एक डबल सक्शन पंप हो सकता है।  मैंने पहले से ही डबल सक्शन पंप पर चर्चा की है, इसलिए मैं इन 2 मामलों में विशिष्ट गति या शेप नंबर का वर्णन कैसे करूं। एक, मल्टीस्टेज पंप, दूसरा डबल सक्शन पंप। क्योंकि अब तक दी गई Nq की हमारी परिभाषा मुझे यह नहीं बताती है कि H क्या है, क्या है, यह कहता है कि H पंप द्वारा विकसित किया गया हैड है और पंप के माध्यम से प्रवाह दर है। इसलिए हमें विशिष्ट गति और शेप नंबर की इस परिभाषा को परिष्कृत करने की आवश्यकता है, मैं विशिष्ट गति से एक उदाहरण दूंगा कि यह कैसे किया जा सकता है। कई बार ऐसा होता है कि एक मल्टीस्टेज पंप में हम समान इम्पेलर बनाते हैं और यदि कुल हेड की आवश्यकता H है, तो विकसित किया जाने वाला हेड H है, फिर हम क्या करते हैं, हम प्रति चरण में हेड डेवलपमेंट की आवश्यकता को विभाजित करते हैं और इन चरणों की संख्या कई हो सकती है। और इसलिए हमें विशिष्ट गति की परिभाषा को के रूप में लिखना चाहिए। या प्रतीकात्मक रूप से हम इसे के रूप में लिख सकते हैं। यहाँ प्रति चरण विकसित हैड को संदर्भित करता है, जहाँ H पंप द्वारा विकसित कुल हैड है और S चरणों की संख्या है। यदि हमारे पास एक डबल सक्शन पंप है, तो निश्चित रूप से वॉल्यूम प्रवाह दर पर विचार करना होगा। और इसलिए हम कह सकते हैं कि हमें प्रति प्रविष्टि (entry) वॉल्यूम प्रवाह दर के बारे में बात करनी होगी। तो हम क्या कर सकते हैं, हम अब विशिष्ट गति या शेप नंबर के सामान्यीकृत रूप को परिभाषित कर सकते हैं, मैं विशेष गति के बारे में बात कर रहा हूं, क्योंकि विशेष रूप से के बराबर है जहां E प्रविष्टि (entry) की संख्या है। यदि आपके पास एक विशेष मामला है जब यह एकल प्रविष्टि (entry) और एकल अंत सक्शन पंप है, तो हम कहते हैं और हमारे पास एक एकल चरण है, तो E और S 1 हो जाता है और हम स्लाइड के शीर्ष पर दिए गए सूत्र पर वापस जाते हैं । तो अब आप समझते हैं कि जैसा कि मामला हो सकता है, हमें चरणों की संख्या (number of stages) और प्रविष्टियों की संख्या (number of entries) का ध्यान रखना होगा और जैसे ही विशिष्ट गति बदलती है, न केवल इम्पेल्लर आकार बदलता है, हम दूसरे तरीके के बारे में भी बात कर सकते हैं इम्पेल्लर भी अलग हो सकता है। जैसा कि मैंने पहले ही चर्चा की है, हम अभी याद करें कि हमने पहले के व्याख्यानों में क्या चर्चा की है। हमने अर्ध-खुले और एक बंद इम्पेल्लर के बारे में बात की है। और आप यह भी देख सकते हैं कि उस समय हमने गुणात्मक विचारों को पेश नहीं किया था, इसलिए आप अर्ध-खुले इम्पेल्लर में देख सकते हैं, सामने का पटल गायब है और यह भी मेरिडियल दृश्य में वर्णित है। आप बंद इम्पेल्लर के साथ अर्ध-खुले इम्पेल्लर की तुलना कर सकते हैं और आप बंद इम्पेल्लर के इस मामले में देख सकते हैं, हमारे पास सामने का पटल और पीछे का पटल दोनों हैं और दोनों पटल यहां दिखाये गए हैं। जबकि अर्ध-खुले इम्पेल्लर के मामले में, केवल पीछे का पटल दिखाई देता है, क्योंकि सामने पटल मौजूद नहीं है। लेकिन यह एकमात्र अंतर नहीं है जहां तक​​ इम्पेलर्स का मामला है। इम्पेलर्स लंबे या छोटे, रेडियल या मिश्रित या अक्षीय हो सकते हैं, अर्धवृत्त या बंद हो सकते हैं लेकिन हम व्यक्तिगत ब्लेड आकृतियों के संदर्भ में भी बात कर सकते हैं। आइए हम कम विशिष्ट गति का अंत लें जहां हमारे पास एक रेडियल प्रवाह इम्पेल्लर है और D2/D1 बहुत बड़ा है या मुझे यह कहने दें कि D2/D1 के संदर्भ में, D1 इम्पेल्लर का इनलेट व्यास है। इन मामलों में ब्लेड एकल वक्र (single curve) पाए जाते हैं। एकल वक्रता का मतलब है, कल्पना करें कि आपके हाथ में एक कागज है और आप कागज को मोड़ते हैं और इसे देखते हैं। तो यह एक ब्लेड, व्यक्तिगत ब्लेड है जिसे आप उस प्लेट से संबंधित कर सकते हैं जो मैंने यहां दिखाया है (संदर्भ स्लाइड समय: 11:28)। कल्पना कीजिए कि मैंने इनमें से केवल एक ब्लेड लिया है और यहां दिखा रहा हूं। तो आप देखते हैं कि इसमें एक वक्रता है जो यहां मुड़ती है, जबकि उच्च विशिष्ट गति रेडियल प्रवाह आवेग, आप डबल वक्रता द्वारा होती देखेंगे और आप यहां दी गई तस्वीर देख सकते हैं। इसकी पहचान कैसे करें, आप देख सकते हैं कि जब आप ऊपर से देखते हैं, तो यहां हम केवल इस किनारे को देखेंगे। इस मामले में आप देख सकते हैं कि सतह का एक हिस्सा दूसरी तरफ दिखाई दे रहा है और मोड़ स्पष्ट है। इसलिए हमने इन ब्लेडों को दोहरे वक्रता ब्लेड कहा जाता है। अब ब्लेड की यह वक्रता बहुत महत्वपूर्ण है। यह ब्लेड विशिष्ट कार्य, पंप के अंदर दबाव और इसलिए प्रतिक्रिया की डिग्री में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। आप यह भी मान सकते हैं कि प्लेट की वक्रता हमारे पहले के विचार-विमर्श से बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि हम जानते हैं कि , एक पद है जो पर निर्भर करता है। तो चलिए हम उस पर नजर डालते हैं। आइए हम मान लें कि मैंने उस दिन पहले कई मामलों में कहा है और चक्कर या पूर्व- चक्कर अपकेंद्र पंप (pre-whirl centrifugal pump) को उपेक्षित किया जा सकता है। हम मान सकते हैं कि प्रवाह इस तरह से प्रवेश कर रहा है कि C1 =C1m के बराबर और C1u =0 के बराबर है। और यह आउटलेट वेग त्रिकोण है। U1, W1 और C1, U2, W2 और C2 के आउटलेट से मेल खाते हैं। मैं एक बार फिर आप सभी को याद दिलाता हूं कि यह सबस्क्रिप्ट 1 पंप के मामले में निम्न-दबाव पक्ष को संदर्भित करता है 1 निम्न-दबाव पक्ष को संदर्भित करता है जो इनलेट है, सबस्क्रिप्ट 2 पंप के मामले में उच्च दबाव पक्ष को संदर्भित करता है, उच्च दबाव पक्ष आउटलेट है। और इसलिए हम लिख सकते हैं कि इस बिंदु पर , मैं स्लिप और उन नुकसानों के बारे में चिंतित नहीं हूं जिनके बारे में हमने बात की है। हम कहेंगे कि हमारे पास एक आदर्श वेन कंग्रूएंट फ्लो है और आप याद कर सकते हैं कि हमने वेन कंग्रूएंट फ्लो के लिए ∞ और ब्लेड के लिए नोटेशन bl का उपयोग किया है और इसलिए वेन कंग्रूएंट फ्लो के तहत ब्लेड विशिष्ट कार्य को संदर्भित करता है, जो कि आदर्श धारणा है। हम इन धारणाओं को शिथिल करेंगे और हम आज के बाद में वास्तविक विशिष्ट कार्य पर विचार करेंगे। इसलिए जब हम लिखते हैं, तो हम लिखते हैं और इसलिए हमारी धारणा के अनुसार, C1 =C1m के बराबर है और इसलिए कोई भंवर घटक नहीं है। अब बाहरी वेग त्रिकोणों को देखें। यह C2u है और यह U2 है, यह C2m है, इसलिए क्या होता है यह दूरी है। और इसलिए एक बार जब हम से बदल देते हैं। अब C2m या इस मामले के लिए Cm वॉल्यूम प्रवाह दर से संबंधित है। एक रेडियल फ्लो पंप के लिए जैसा कि मैंने पिछले व्याख्यान में दिखाया है कि और कुछ नहीं है, लेकिन है और को वॉल्यूम प्रवाह दर के संदर्भ में लिखा जा सकता है। चूँकि यह एक वेन कंग्रूएंट प्रवाह है, मुझे ब्लेड की मोटाई के कारण रुकावट के बारे में चिंता करने की ज़रूरत नहीं है। यदि वास्तविक जीवन में आपके पास ब्लेड की मोटाई है, तो इसे भी उपयुक्त रूप से समायोजित किया जा सकता है जैसा कि हमने पिछले व्याख्यान में चर्चा की है। और एक अक्षीय प्रवाह के लिए, हम लिख सकते हैं कि है और हम को हैं। मैं इससे जो कहना चाह रहा हूं वह यह है कि किसी दिए गए पंप के लिए के सीधे आनुपातिक हैं। मैं लिख सकता हूं कि C2m कुछ भी नहीं है, बल्कि कुछ आनुपातिकता स्थिरांक है, जो वॉल्यूम प्रवाह दर के क्षेत्र के समय पर निर्भर करता है। तो आइए देखें कि क्या मैं के संदर्भ में C2m लिखता हूं, तो क्या होता है। और अगर हम को के बराबर लिखते हैं अनिवार्य रूप से हमने जो किया है, हमने ब्रैकेट को हटा दिया है। इसलिए हम लिख सकते हैं कि अब जैसा कि हमने अभी चर्चा की है कि C2m कुछ क्षेत्र से संबंधित वॉल्यूम प्रवाह दर है, जो किसी दिए गए पंप के लिए स्थिरांक है। और इसलिए अगर मैं कहता हूं कि मेरे पास एक दिए गए आकार का एक पंप है, जिसका अर्थ है कि मेरा K क्षेत्र तय हो गया है और अगर मैं यह भी कहता हूं कि पंप निरंतर घूर्णी गति से चलता है, तो मुझे के रूप में लिखने में सक्षम होना चाहिए। नोट करे यहां A पक्षों का और साथ ही घूर्णी गति का फंकशन है, B आकार का और घूर्णी गति का एक फंकशन है, आकार 2 तरीकों से आता है, U2 के साथ-साथ K क्षेत्र से भी। और इसलिए हमें मिलती है। और के मानों के आधार पर 3 मामले सामने आ सकते हैं। मैं कह सकता हूं कि मेरे पास का मान 90 डिग्री से कम है, मैं कह सकता हूं कि मेरे पास 90 डिग्री के बराबर या 90 डिग्री से अधिक होगा। यदि यह 90 डिग्री से कम है, तो मुझे लगता है कि है, मैं क्यों लिख रहा हूं? क्योंकि मैं ले रहा हूं क्योंकि इस मामले में तय है। ब्लेड में एक निश्चित वक्रता होती है। बाहर निकलने पर रिकॉल इम्पेलर ब्लेड कोण है। β ब्लेड कोण है। दूसरा, पंप के मामले में निकास या इम्पेल्लर आउटलेट है। इसलिए इम्पेल्लर निकास पर ब्लेड कोण है जैसा कि हमने पिछले लैक्चर में चर्चा की है। तो हम कहते हैं कि यह 90 डिग्री से कम है इसका मतलब है कि जो भी मान है, वह तय है। इसलिए मैं को के रूप में लिख सकता हूँ। और हम कह सकते हैं कि मुझे एक रेखाचित्र मिलता है के रूप में वृद्धि, फिर रैखिक रूप से घट जाती है। मेरा 90 डिग्री के बराबर भी हो सकता है। यदि 90 डिग्री के बराबर है, तो पद योगदान नहीं करता है और आपको के रूप में मिलती है और आप देखते हैं कि यह के बराबर है या यह केवल पंप की गति और आकार पर निर्भर करता है । हमारे पास 90 डिग्री से अधिक भी हो सकता है। अब 90 डिग्री से अधिक नकारात्मक है, हमारे यहां - साइन है, इसलिए के रूप में लिखा जा सकता है। और इसलिए हम देखते हैं कि वॉल्यूम प्रवाह दर में वृद्धि के साथ रैखिक रूप से बढ़ जाती है। इस प्रकार हमें यह कहने के लिए लुभाया जा सकता है कि मैं को 90 डिग्री से अधिक करना चाहूंगा क्योंकि यह मुझे दिए गए प्रवाह दर के लिए उच्चतर हैड देता है। अगर मैं यहां से एक ऊर्ध्वाधर रेखा खींचता हूं, तो हम पाएंगे कि दिए गए वॉल्यूम प्रवाह दर पर 90 डिग्री से अधिक के मामले के लिए अधिक है। बेशक मैंने यह मान लिया है कि A तीनों मामलों में समान है लेकिन क्या यह वास्तव में सच है। यह वही है जो हम अब जांच करना चाहेंगे। हम इसे जल्द ही करेंगे लेकिन हम उस वास्तविक परिदृश्य को देखते हैं जिसमें ब्लेड विशिष्ट कार्य हमने कहा है, यह पंप के विशिष्ट कार्य W को कैसे आगे बढ़ाता है। इसलिए यह रेड लाइन गति निरंतर के लिए रैखिक वक्र को दर्शाता है और 90 डिग्री से कम है। मैंने एक मामला लिया है जहां 90 डिग्री से कम है। फिर हमें यह भी विचार करना होगा कि पंप में अनंत संख्या में ब्लेड नहीं होंगे, वेन कंग्रूएंट फ्लो धारणा टूट जाती है, हमारे पास स्लिप होगी। और एक बार हमारे पास स्लिप होने के बाद, हम प्राप्त करते हैं, जो से संबंधित है यदि आप याद करते हैं और हमें यह नीली रेखा मिलती है। तब हमने अभी तक नुकसान पर विचार नहीं किया है। और एक बार जब हम नुकसान पर विचार करते हैं तो हम कह सकते हैं कि नुकसान डिजाइन बिंदु पर न्यूनतम होगा। और डिजाइन बिंदु से अलग नुकसान बढ़ेगा, यह क्यों बढ़ेगा, यह बढ़ेगा क्योंकि न केवल अन्य नुकसान बढ़ते हैं, बल्कि झटके या घटना नुकसान (shock or the incidence loss) से नए योगदान भी आते हैं जैसा कि हमने चर्चा की है। डिजाइन बिंदु पर झटका या घटना नुकसान न्यूनतम है, नाममात्र इसे डिजाइन बिंदु पर शून्य तक ले जाया जा सकता है और यह डिजाइन बिंदु के दोनों ओर बढ़ता है। यहां प्रवाह दर डिजाइन प्रवाह दर से अधिक है और यहां प्रवाह दर डिजाइन प्रवाह दर से कम है। और इसलिए हमें एक बिंदु मिलता है, जहां आपको न्यूनतम नुकसान होता है। काले रंग की इस हैचड, वर्टिकल हैचड लाइन्स का मतलब है नुकसान और आप देखते हैं कि नुकसान इस बिंदु पर न्यूनतम है और दोनों तरफ बढ़ता है। और इस नुकसान में दोनों घर्षण नुकसान के साथ-साथ झटके नुकसान भी शामिल है जैसा कि हमने चर्चा की है। यह एक ब्लेड कोण के लिए विस्तार से दिखाया गया था जो 90 डिग्री से कम है। हालांकि अगर हमारे पास एक ब्लेड है जो 90 डिग्री से अधिक है या 90 डिग्री के बराबर है, तो हमें अलग-अलग वक्र बनाने होंगे। मैं पुनर्मूल्यांकन करना चाहता हूं कि गति स्थिर रखी गई है। यदि आप पहले दिए गए व्युत्पत्ति में याद करते हैं तो हमने दिए गए घूर्णी गति के लिए, एक दिए गए पंप के लिए और इसलिए जब भी आप पंप प्रदर्शन परीक्षण करते हैं, तो इन्हें पंप प्रदर्शन कहा जाता है, हमें यह उल्लेख करना होगा कि गति स्थिर है। तो अब जो हम देखते हैं कि यह वक्र मैं अब यहां पुन: पेश कर रहा हूं, इसलिए के लिए 90 डिग्री से कम हमें दिखाए गए अनुसार वक्र प्राप्त होता है, 90 डिग्री से अधिक या 90 डिग्री के बराबर आपको एक स्थिति दे सकता है जो हम थोड़ी देर बाद उठा लेंगे। यह एक दिलचस्प स्थिति है लेकिन एक पंप उपयोगकर्ता के लिए इतनी खुश स्थिति नहीं है, जिसे अस्थिर वक्र कहा जाता है। मैं उस विशेषताओं के बारे में थोड़ी देर बाद बात करूंगा। और हमारे पास 90 डिग्री से अधिक है। तो आइए हम अब तक जो कुछ भी सीखे हैं, उनमें से कुछ को हम देखें। जैसे ही बढ़ा है, C2u बढ़ जाता है क्योंकि है और हम जानते हैं कि का मान है अब का मान कम हो जाएगा और इसलिए का योगदान कम हो रहा है और का मान बढ़ेगा। बेशक 90 डिग्री से परे यह नकारात्मक हो जाता है और संकेत परिवर्तन के कारण यह बढ़ जाते हैं। इसलिए विशिष्ट कार्य बढ़ जाता है, अब हमने यह सिर्फ पंप के एक आकार और रोटेशन की गति के लिए देखा। हमने अभी तक यह नहीं पता लगाया है कि क्या यह अच्छा और वांछनीय है, कि हम जल्द ही उठाएंगे। किसी दिए गए विशिष्ट कार्य के लिए, हम कहें कि मुझे दिए गए विशिष्ट कार्य में दिलचस्पी है, आप कह सकते हैं कि मुझे पंप का आकार स्थिर क्यों रखना चाहिए, मुझे ऐसा करने की आवश्यकता नहीं है। तो उस स्थिति में मैं क्या कह सकता हूं कि मैं विशिष्ट कार्य को स्थिर रखूंगा और रोटेशन की गति को स्थिर रखते हुए आकार को कम कर दूंगा और निश्चित रूप से इस सभी धारणाओं में हमने बनाया है कि इनलेट ब्लेड कोण बदला नहीं गया है। तो आइए हम इस मामले पर विचार करें कि यदि हमारे पास U2 C2u है जो कि मेरा है, तो मैं U2 C2u के उत्पाद को स्थिर रखना चाहता हूं। और अगर विशिष्ट कार्य स्थिर है, तो क्या होता है, तो हम देखते हैं कि यदि C2u बढ़ता है, तो U2 को कम करना होगा। रोटेशन की गति को स्थिर रखा जाता है, इससे व्यास को कम करना पड़ता है और हमें बहुत कॉम्पैक्ट ब्लेड मिलता है। तो आप देखते हैं कि यह सापेक्ष आरेख है जहां हम दिखा सकते हैं कि ब्लेड, कोण 90 डिग्री से कम है, आकार बड़ा है, यह रेडियल टिप ब्लेड है, मैं इसके बारे में बात करूंगा जब 90 डिग्री और अंत में 90 डिग्री से अधिक है हम देखते हैं कि समान विशिष्ट कार्य के लिए, आकार कम हो गया है। यह सिर्फ इसलिए है, क्योंकि मैं फिर से गणितीय संबंध दोहराता हूं, आपको यह भी बताएगा कि है, लेकिन बदलता है और इसलिए को स्थिर रखने के लिए को कम करना पड़ता है। तो आइए हम इसे एक अक्षीय प्रवाह मशीन के लिए देखें। अक्षीय प्रवाह पंप जिनकी हम पहले ही चर्चा कर चुके हैं और प्रवाह 1 से 2 तक होता है और जो हम यहां देखते हैं वह यह है कि हम देखते हैं कि बाएं से दाएं तक ब्लेड कोण बढ़ता है। बाईं ओर हमारे पास 90 डिग्री से कम है, दाईं ओर हमारे पास 90 डिग्री से अधिक है। और हम कह सकते हैं कि ब्लेड कोण 90 डिग्री से अधिक हो जाता है, तो C2u घटक काफी बढ़ गया है। C2 में वृद्धि हुई है, C2u में जबरदस्त वृद्धि हुई है। आप बाईं ओर के वेग त्रिकोण और सबसे दाहिने तरफ देखते हैं। आप देखते हैं कि C2u, दाएं हाथ की तरफ C2u की तुलना में यहां बहुत छोटा है। तो हम अभी जो मान रहे हैं, वह यह है कि को स्थिर रखा जाएगा, गति को स्थिर रखा जाएगा जैसा कि हमने पहले ही चर्चा की है, ये बहुत महत्वपूर्ण हैं क्योंकि अगर हम इन्हें बदलना शुरू करते हैं, तो पूरी व्युत्पत्ति और अधिक कठिन हो जाती है। फिर भी हमारे पास संबंध समान हैं, उसी प्रभाव को देखा जा सकता है। हम इसे समान रखने की कोशिश कर रहे हैं, विशेष रूप से को, क्योंकि हम द्वारा जटिल होने वाले प्रभाव को समझना नहीं चाहते हैं। और फिर Cm अपरिवर्तित हैं। तो इन सभी मामलों में, हम वेग के मेरिडियल (meridional) घटक को बनाए रखते हैं, पूर्ण वेग स्थिर है। इसी तरह हम रेडियल फ्लो पंप के मामले में बात कर सकते हैं। रेडियल फ्लो पंप के मामले में, यह थोड़ा अधिक अंदरूनी है, आइए हम इसे समझने की कोशिश करते हैं। हमने अक्षीय प्रवाह पंपों के मामले में रोटेशन की दिशा पर चर्चा की है। हमने इसे कैसे परिभाषित किया, हमने कहा कि पंपों के मामले में रोटेशन की दिशा ब्लेड द्वारा निर्धारित होती है, ब्लेड द्रव को घुमाता है और इसलिए अक्षीय प्रवाह पंप में रोटेशन की दिशा जो मूल रूप से एक एरोफोइल ब्लेड आकार के कारण जो सक्शन सतह से दबाव सतह की ओर है। पंपों के मामले में, मेरे पास रोटेशन की दिशा है जो निर्धारित हैं जैसा कि प्रत्येक चित्र में दिखाया गया है। मेरे पास हो सकता है जो 90 डिग्री से कम है, मैं आपको दिखा सकता हूं कि तीर भी दिखाए गये हैं कि प्रवाह इस बिंदु पर ब्लेड को छोड़ता है, हमारे पास प्रत्येक मामले में W2 , Cu2 नाम दिए गए हैं इन ब्लेड्स मे 90 डिग्री से कम है, हम कहते हैं कि ये ब्लेड बैकवर्ड फेसिंग वेन या बैकवर्ड फेसिंग ब्लेड है। इन ब्लेड के लिए हमारे पास ऐसा नाम क्यों है? ऐसा इसलिए है क्योंकि आप कल्पना करते हैं कि आप इन वैन पर खड़े हैं और इस फलक की वक्रता का केंद्र कहाँ है? यह यहां कहीं है। अगर मैं कहता हूं कि मेरे पास एक फलक है जहां आप यहां खड़े हैं, आप यहां हैं और वक्रता का केंद्र यहां है, तो क्या होता है, आप यहां वक्रता के केंद्र को देख रहे हैं, आप रोटेशन की दिशा के खिलाफ देख रहे हैं। ब्लेड की वक्रता के केंद्र को देखने के लिए आप पीछे की ओर देख रहे हैं। जबकि आप इसे लेते हैं, इस मामले में आप फिर से वैन पर बैठे हैं, लेकिन वक्रता का केंद्र यही कहीं पास है, जिसका अर्थ है कि आप ब्लेड के रोटेशन की दिशा की दिशा में देख रहे हैं। तो यह एक आगे का सामना करना पड़ने वाला फलक माना जाएगा। यदि आप इसे अधिक ध्यान से देखते हैं, तो दूसरा भी समान है। इस मामले में आपके पास यहाँ पर्यवेक्षक है और यहाँ वक्रता का केंद्र है जो फिर से घूमने की दिशा में है। हालांकि b मामले के लिए, हम यह सुनिश्चित करने के लिए एक विशेष नाम देते हैं कि यह तथ्य हमारे दिमाग में रखा गया है कि 90 डिग्री है और इसलिए हम कहते हैं कि 90 डिग्री है ये रेडियल टिप ब्लेड है। तो आप समझते हैं कि मोटे तौर पर मुझे इसे बैकवर्ड फेसिंग ब्लेड और फॉरवर्ड फेसिंग ब्लेड के रूप में वर्गीकृत करना चाहिए था। लेकिन हालांकि रेडियल टिप ब्लेड वास्तव में एक फॉरवर्ड फेसिंग वेन है, हम इसे आरामदायक या जागरूक महसूस करने के लिए रेडियल टिप ब्लेड कहते हैं कि यह 90 डिग्री है। इसलिए दोनों अक्षीय और रेडियल प्रवाह पंप में 3 संभावनाएं हैं । हमें किसके लिए जाना चाहिए, कौन सा सामान्य रूप से अभ्यास मे काम आता है, आइए हम इसे समझने की कोशिश करें? जवाब देने से पहले, आइए हम थोड़ा ओर काम करें। तो आइए हम वेग त्रिकोणों के बारे में बात करते हैं और जैसे मैंने चर्चा की है एक अक्षीय प्रवाह मशीन के लिए, मैंने C1 को Cm1 के बराबर लिया है और मैंने Cu1 लिया है जो शून्य है, कृपया ध्यान दें कि मैं जिस व्युत्पत्ति की कोशिश कर रहा हूं, आपको यह दिखाने के लिए कि ब्लेड कोण को अक्षीय प्रवाह के लिए प्रतिबंधित करने की आवश्यकता नहीं है। आप रेडियल फ्लो पंप के लिए भी समान व्युत्पत्ति कर सकते हैं, लेकिन गणना अधिक मुसकिल हो जाएगी, इसलिए मुझे लगता है कि भौतिकी को बाहर लाने के लिए या ब्लेड की वक्रता के महत्व को बाहर लाने के लिए, यदि हम अक्षीय प्रवाह पंप लेते हैं तो यह पर्याप्त है। तो Cu1 0 के बराबर है। तो इस मामले में मुझे पता है कि U2 , U1 के बराबर है और इसलिए मैं लिख सकता हूं कि है। जो हमने पहले ही किया है, हम कह सकते हैं कि हमने पहले से ही प्रतिक्रिया की डिग्री पर चर्चा करते हुए कहा है कि ऊर्जा का एक हिस्सा पंप में दबाव बढ़ाने के लिए उपयोग किया जाता है और निश्चित रूप से अन्य भाग गतिशील हैड के लिए जाता है। तो हम कह सकते हैं कि , मेरे कहने का तरीका है कि हम ऊर्जा हस्तांतरण के घटक के बारे में बात कर रहे हैं जो दबाव में जाता है, p यहां दबाव को दर्शाता है। और ∞ हमें फिर से याद दिलाने के लिए कि हम वेन कंग्रूएंट फ्लो, आदर्श प्रवाह, नुकसान रहित प्रवाह तक सीमित हैं और हम यह भी कह सकते हैं कि कुछ पुस्तकों की तरह कहेंगे कि st स्थिर (static) के लिए है। इसलिए हम जो भी संकेतन का पालन करते हैं, हम अनिवार्य रूप से स्थिर दबाव परिवर्तन (static pressure change) के बारे में बात कर रहे हैं। और हम जानते हैं कि स्थिर दबाव में परिवर्तन है। जो हमें यह बताता है कि के बराबर है। यह परिणाम महत्वपूर्ण है। यह क्या कहता है, यदि 0 है जो एक तुच्छ (trivial) मामला है क्योंकि यदि शून्य है और शून्य है, तो कोई शक्ति हस्तांतरण नहीं है, कोई ऊर्जा हस्तांतरण नहीं है। इसलिए यह एक तुच्छ मामला है जिसे स्वीकार नहीं किया जा सकता है। लेकिन किसी भी तरह, गणितीय रूप से अगर शून्य है, तो कोई दबाव वृद्धि नहीं है, लेकिन यदि यह U के दोगुने के बराबर है, तो भी आपको कोई दबाव वृद्धि नहीं मिलती है। इसका क्या मतलब है? जब कोई दबाव वृद्धि नहीं होती है तो हम आवेग चरण (impulse stage) के बारे में बात कर रहे होते हैं। तो क्या होगा उस स्थिति में हम देखेंगे कि शून्य होगा जब शून्य है और है। यदि हम कुल मे से स्थिर दबाव परिवर्तन को घटाते हैं, तो हमें वही मिलता है जिसे के रूप में जाना जाता है, dyn डायनेमिक के लिए है जो है। तो क्या होगा, के साथ रैखिक और इस नीले छायांकित क्षेत्र के रूप में जाती है, यह मुझे या स्थिर दबाव परिवर्तन की सीमा देता है, आप देख सकते हैं कि यह क्षेत्र और पर शून्य है। जो आवेग (impulse) का मामला है। और इस बिंदु पर अधिकतम है जहां के बराबर है। तो हम क्या देखते हैं, अगर हम ब्लेड कोण बढ़ाते हैं, तो यह को बढ़ाता है और अगर हम को ओर आगे बढ़ाते हैं, तो एक बिंदु आएगा जहां कोई दबाव परिवर्तन नहीं है। क्या यह अच्छा है, क्या यह वांछनीय है, हालांकि आपका बढ़ गया है? जवाब न है। तो यह क्यों नहीं है, हम अब तलाश करेंगे। इसमें जाने के लिए कि हम इम्पेल्लर निकास पर उच्च गतिज ऊर्जा को प्राप्त करते हैं, पंप के मामले में स्थिर डिफ्फुयूसर प्रणाली में परिवर्तित होने की आवश्यकता होती है। पंप का उद्देश्य क्या है? जमीनी स्तर से एक बहुमंजिला इमारत के शीर्ष तक पानी उठाने के लिए, एक ऊंची इमारत कहना चाहिए। तो जिसका अर्थ है कि द्रव में पर्याप्त दबाव होना चाहिए जो इसे इमारत के शीर्ष पर ले जा सकता है। अब हमारे पास एक ऐसी स्थिति है जब इम्पेल्लर के एक्ज़िट पर चरम सीमा होती है, चरम सीमा में जब के बराबर होता है तो कोई स्थिर दबाव नहीं होता है, तो इसमें गतिज ऊर्जा की एक उच्च सामग्री होती है। इसलिए अगर हमें इसे दबाव में परिवर्तित करना है तो हमें प्रवाह को डिफ्फुयूस करने की आवश्यकता है। यदि हम तरल गतिकी से जानते हैं जैसा कि आपने इस पाठ्यक्रम के पहले मॉड्यूल में अध्ययन किया है, तो आपने अध्ययन किया है कि नुकसान होगा। यदि गतिज ऊर्जा अधिक है, वेग अधिक हैं, तो नुकसान अधिक हैं और इसलिए जब हम इस दबाव को दबाव में बदलने की कोशिश करते हैं, तो हमें कम ऊर्जा रूपांतरण मिलेगा। और इसलिए इन उच्च घर्षण नुकसान के कारण दक्षता कम होगी। इसलिए यदि हम इस उदाहरण को लेते हैं, तो यह केवल पंपों के लिए नहीं है, यह पंखे, ब्लोअर आदि के लिए भी मान्य है। तो आइए हम यह कह सकते हैं कि यह उपयोगी है, उच्च ब्लेड कोण, क्या यह किसी भी मामले में उपयोगी है या नहीं? आइए हम 2 उदाहरण लेते हैं। एक पंखे या एक ब्लोअर जो खानों या ऐसे किसी भी भारी उद्योग में उपयोग की जाती है। तो अब हमें एक उच्च मात्रा प्रवाह दर की आवश्यकता है, हमें इस बिजली की खपत के लिए कम पैसे का भुगतान करने की भी आवश्यकता है, पंप अधिक कुशल होने के लिए। तो ऐसे परिदृश्य में, औद्योगिक परिदृश्यों में, β2 मान जो 90 डिग्री से कम है उपयोग करना समझदारी है या दूसरे शब्दों में बैकवर्ड फेसिंग वेन कहते है। हालांकि कल्पना कीजिए कि आप इन शॉपिंग मॉल में हैं जहां दुकानें वास्तव में उपयोग वाले स्थान के लिए भुगतान कर रही हैं, प्रति वर्ग फुट क्षेत्र या प्रति वर्ग मीटर क्षेत्र के रूप में आपको भुगतान करना होगा। तो उस स्थिति में हम वास्तव में पंखे के लिए एक बड़ी जगह नहीं ले सकते। वहाँ हवा के पर्दे हैं जैसे ही आप प्रवेश करते हैं आपको सुखद हवा मिलती है। तो ऐसे मामलों में जो आवश्यक है, वह स्थान छोटा होना चाहिए, पंखे का आकार छोटा होना चाहिए और हमने पहले ही देखा है कि यदि हम β2 को बड़ा लेते हैं, तो उसी कार्य आउटपुट के लिए आकार छोटा हो सकता है। और इसलिए कुछ मामलों में यह संभव हो सकता है कि एक फॉरवर्ड फ़ेसिंग वैन के साथ एक फ़ैन का उपयोग किया जाए या फ़ॉर्वर्ड फेसिंग वेन के साथ एक पंप, आप कुछ उदाहरण के लिए ले सकते हैं, लेकिन यह आमतौर पर चुनी हुई प्रथा नहीं है। व्यवहार में, हम पंपों और पंखो के लिए बैक्वार्ड फ़ेसिंग वैन का उपयोग करते हैं। पंपों के मामले में, ज्यादातर बार हम बैक्वार्ड फ़ेसिंग वैन का उपयोग करते हैं, न कि आगे की ओर चलने वाली फलक का। अब अगली बात प्रतिक्रिया की डिग्री (degree of reaction) है, मैंने आपको सहजता से दबाव वृद्धि के साथ बताया कि , दबाव वृद्धि घटक 0 पर जाता है आइए हम इसे प्रतिक्रिया की डिग्री की अवधारणा से देखते हैं। यह प्रतिक्रिया की डिग्री है जैसा कि आपने अंतिम लैक्चर में अध्ययन किया है कि है और अगर, हमने मान लिया है कि यह एक अक्षीय प्रवाह पंप है, तो क्या होता है, U2= U1 के बराबर होता है और 0 हो जाता है। और हम को वेग त्रिकोण से लिख सकते हैं जो है, और के बराबर है। और हमारे पास है। मैंने मान लिया है कि Cm स्थिर रहता है और C1 के रूप में मान दिया जाता है। इसलिए जब हम इसे प्राप्त करते हैं, तो हम कह सकते हैं कि यह है। मैं इन संबंधो को बदल सकता हूं जो हमने यहां जो प्राप्त किए हैं वह हैं। और हम पाते हैं कि के बराबर हो जाता है। अब मैंने एक विशेष मामला मान लिया है, इसकी आवश्यकता नहीं है, लेकिन केवल एक छोटी गणना करने के लिए और यह देखें कि प्रतिक्रिया की डिग्री कैसे बदलती है, मैं कह सकता हूं कि Cm2= 0.5U के बराबर है और इसलिए मैं लिख सकता हूँ जो है और है। मैं फिर से दोहरा रहा हूं कि इसकी आवश्यकता नहीं है लेकिन मैं इसे उदाहरण के रूप में चुनता हूं कि कैसे प्रतिक्रिया की डिग्री बदलती है । मैंने प्लॉट किया है कि प्रतिक्रिया की डिग्री वास्तव में 150 डिग्री से थोड़ा अधिक कोण पर 0 पर जाती है। और आप देखते हैं कि प्रतिक्रिया की डिग्री कम हो जाती है। तो का मान बढ़ता है। तो यह वांछनीय नहीं है और इसलिए हम इससे बचने की कोशिश करेंगे और हम आउटलेट कोणों को 50 डिग्री या उससे छोटा या उसके करीब देने की कोशिश करेंगे। तो फिर हम यह कह सकते हैं कि जैसे ही बढ़ता है, ब्लेड अधिक घुमावदार हो जाते हैं और अंतिम रूप से अत्यधिक आवेग प्रोफाइल (Impulse profile) में परिणाम होते हैं। सक्शन साइड पर इम्पेलर ब्लेड एंगल्स के सामान्य मानो को 16 से 20 डिग्री के बीच पंप के रूप में दिया गया है, हमें कैविटेशन (Cavitation) नामक चीज पर भी विचार करना होगा। मैं इस सप्ताह के अंत में कैविटेशन और पंपों में कैविटेशन के बारे में बात करूंगा। और रेडियल कम्प्रेसर के लिए हमारे पास 28 से 34 डिग्री के बीच हो सकता है, हमें इस स्तर पर पंखो और ब्लोअर के लिए इसकी आवश्यकता नहीं है। इसलिए ये सामान्य मान हैं जो हम सामान्य रूप से उपयोग करते हैं, मैं इसे एक जगह देता हूं ताकि आप इसकी तुलना हो सके। इसलिए आमतौर पर हम पंपों के बारे में बात कर रहे हैं जो 16 से 20 डिग्री के बीच है। हमने अभी तक प्रतिक्रिया की डिग्री के संदर्भ में पंप इम्पेल्लर के अंदर दबाव बढ़ने पर ब्लेड कोण के प्रभावों पर चर्चा की है और हमने ब्लेड विशिष्ट कार्य जो प्राप्त किया जा सकता है पर भी चर्चा की है और यह ब्लेड कोण के साथ कैसे भिन्न होता है। तो आइए पंप के प्रदर्शन पर इम्पेल्लर ब्लेड के महत्व को देखें। इस बिंदु की समीक्षा करते हैं, हमने कहा कि जैसे-जैसे ब्लेड कोण बढ़ता है, इम्पेल्लर अधिक से अधिक घुमावदार होता जाता है, प्रतिक्रिया की डिग्री कम हो जाती है और वास्तव में हमने दिखाया है कि उच्च मानों पर पंप आवेग प्रकार (Impulse type) का बन सकता है। लेकिन जैसा कि हमने पिछले व्याख्यान में चर्चा की है कि इंपल्स प्रकार का पंप संभव नहीं है, इसका कोई मतलब नहीं है क्योंकि हम दबाव की दर को बढ़ाना चाहते हैं और इसलिए यह बहुत अच्छा अभ्यास नहीं है। इसलिए सभी व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, एक इम्पेल्लर का बाह्य कोण 90 डिग्री से अधिक नहीं होता है। या दूसरे शब्दों में हम ब्लेड की एक वांछनीय पसंद के रूप में बैक्वार्ड फ़ेसिंग ब्लेड के बारे में बात करते हैं। धन्यवाद।