Cavitation MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Cavitation - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

Last updated on Apr 21, 2025

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Latest Cavitation MCQ Objective Questions

Cavitation Question 1:

पम्प में गुहिकायन होता है

  1. खिंचाव की तरफ
  2. प्रदान की तरफ
  3. दोनों तरफ
  4. इनमें से कोई नहीं

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : खिंचाव की तरफ

Cavitation Question 1 Detailed Solution

Cavitation Question 2:

केन्द्रापसारक पंपों में, कोटरन को कम किया जाता है

  1. चूषण दाबोच्चता को कम करके
  2. प्रवाह वेग को बढ़ाकर
  3. निरावेशन को कम करके
  4. निरावेशन को थ्रॉटल करके

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : चूषण दाबोच्चता को कम करके

Cavitation Question 2 Detailed Solution

केन्द्रापसारक पंप:

  • केन्द्रापसारक पंप एक प्रकार के गतिशील पंप होते हैं जो एक घूर्णन करने वाले प्रणोदक का उपयोग करके द्रव के वेग को बढ़ाते हैं।
  • द्रव पंप प्रणोदक में घूर्णन अक्ष के साथ या उसके पास प्रवेश करता है और प्रणोदक द्वारा त्वरित होता है, एक डिफ्यूज़र या वॉल्यूट कक्ष (आवरण) में त्रिज्ययी रूप से बाहर की ओर बहता है, जहाँ से यह बाहर निकलता है।

कोटरन:

  • कोटरन तब होता है जब स्थानीय द्रव दाब वाष्प दाब से नीचे गिर जाता है, जिससे तरल के भीतर वाष्प बुलबुले बनते हैं।
  • ये बुलबुले उच्च दाब के अधीन होने पर हिंसक रूप से ढह सकते हैं, जिससे पंप के प्रणोदक और अन्य घटकों को नुकसान होता है।
  • कोटरन से शोर, कंपन, प्रदर्शन में कमी और अंततः पंप को शारीरिक क्षति हो सकती है।

केन्द्रापसारक पंपों में कोटरन को कम करना:

  • कोटरन को कम करने के लिए, पर्याप्त चूषण दाबोच्चता (नेट धनात्मक चूषण दाबोच्चता उपलब्ध- NPSHA) बनाए रखना महत्वपूर्ण है।
  • सक्शन हेड को कम करना: सक्शन हेड को कम करने से NPSHA बढ़ सकता है, जिससे कोटरन का खतरा कम हो जाता है। यह पंप को द्रव स्रोत के करीब रखकर या पंप और द्रव स्तर के बीच ऊँचाई अंतर को कम करके प्राप्त किया जा सकता है।
  • अन्य तरीकों में सक्शन पाइप के व्यास को बढ़ाना शामिल है ताकि प्रवाह वेग को कम किया जा सके और इस तरह दाब पात को कम किया जा सके, और यह सुनिश्चित किया जा सके कि पंप अपने डिज़ाइन मापदंडों के भीतर काम कर रहा है ताकि अत्यधिक प्रवाह दर से बचा जा सके जो कैविटेशन में योगदान कर सकती है।

कोटरन को कम करने के गलत तरीके:

  • प्रवाह वेग को बढ़ाना: इससे पंप के इनलेट पर दबाव कम हो जाएगा, जिससे कोटरन का खतरा बढ़ जाएगा।
  • निरावेशन को कम करना: यह कुछ परिदृश्यों में मदद कर सकता है लेकिन कोटरन को कम करने का प्राथमिक तरीका नहीं है।
  • निरावेशन को थ्रॉटल करना: यह प्रवाह दर को कम कर सकता है लेकिन कोटरन समस्या को प्रभावी ढंग से संबोधित नहीं कर सकता है और अन्य परिचालन समस्याएं पैदा कर सकता है।

Cavitation Question 3:

नेट पॉजिटिव चूषण हेड (NPSH), जो पंपों के सही चयन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है,  ________ द्वारा दिया जाता है

  1. चूषण हेड और तरल पदार्थ के वाष्प हेड का अनुपात
  2. चूषण हेड और तरल पदार्थ के वाष्प हेड का योग
  3. चूषण हेड और तरल पदार्थ के वाष्प हेड के बीच का अंतर
  4. चूषण हेड और तरल पदार्थ के वाष्प हेड का गुणनफल

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : चूषण हेड और तरल पदार्थ के वाष्प हेड के बीच का अंतर

Cavitation Question 3 Detailed Solution

स्पष्टीकरण:

नेट पॉजिटिव चूषण हेड (NPSH) को पंप के इनलेट पर पूर्ण दाब शीर्ष के रूप में परिभाषित किया जाता है, ऋण वाष्प दाब शीर्ष (पूर्ण इकाइयों में) प्लस वेग शीर्ष।

\({\rm{NPSH}} = \frac{{{P_1}}}{{\rho g}} - \frac{{{P_v}}}{{\rho g}} + \frac{{{v_s}^2}}{{2g}}\)

जहां,

P1: पंप के इनलेट पर पूर्ण दाब

Pv: इनलेट पर वाष्प दाब

vs= सक्शन पाइप में द्रव का वेग

जैसे ही पंप की चाल बढ़ती है, vs भी बढ़ेगा। लेकिन NPSH बढ़ सकता है या घट सकता है क्योंकि यह अन्य कारकों पर भी निर्भर करता है

NPSH पर वाष्प दाब का प्रभाव

  • वाष्प दाब वह दाब है जिसकी आवश्यकता किसी विशिष्ट द्रव को द्रव रूप में रहने के लिए होती है।
  • जैसे ही द्रव का तापमान बढ़ता है, वाष्प दाब बढ़ता है, जिससे NPSHA की मात्रा कम हो जाती है।
  • यदि द्रव के तापमान और वाष्प दाब को पूरा करने पर विचार नहीं किया जाता है, तो द्रव पंप सक्शन के पास गैस अवस्था में बदल सकता है।

Cavitation Question 4:

गैस सीमक(बाउंडिंग) से बचने के लिए, पंप है:

  1. तापित
  2. प्राइम्ड
  3. आवेशित
  4. उन्नत

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : प्राइम्ड

Cavitation Question 4 Detailed Solution

स्पष्टीकरण:

प्राइमिंग

  • यह एक ऐसा ऑपरेशन है जिसमें पंप शुरू करने से पहले चूषण पाइप, पंप के आवरण और वितरण पाइप के एक हिस्से को बाहरी स्रोत से पानी से पूरी तरह भर दिया जाता है।
  • दूसरे शब्दों में, प्राइमिंग वह प्रक्रिया है जिसमें एक अपकेंद्री पंप का प्रणोदक बिना किसी वायु पाश के तरल में निम्मजित होगा। पंप को हमेशा प्राइमिंग के बाद ही चालू करने की सलाह दी जाती है।
  • प्राइमिंग एक ऐसा ऑपरेशन है जो आमतौर पर अपकेंद्री पंप में होता है।
  • मौजूद वायु रिक्तियों को बाहर निकालने के लिए प्राइमिंग की आवश्यकता होती है, जो अन्यथा पंप के संचालन को अप्रभावी बना देगा।

Additional Information 

अपकेंद्री पम्प:

  • यह बलित भ्रमिल के सिद्धांत पर काम करता है, जिसका अर्थ है कि जब तरल का एक निश्चित द्रव्यमान बाह्य बलाघूर्ण के साथ घूर्मन करता है, तो घूर्णन तरल पदार्थ के दाब दाबोच्चता में वृद्धि होती है।
  • इस उच्च दबाव के कारण तरल को उच्च स्तर तक उत्थापित किया जा सकता है।
  • अपकेन्द्री पंप की क्रिया त्रिज्य(रेडियल) अंतर्मुख प्रवाह प्रतिक्रिया टरबाइन के विपरीत होती है अर्थात् त्रिज्य(रेडियल) बहिर्मुख प्रवाह, जो विसर्जनी(टेलरेस) से पानी लेता है और इसे अभिधार(हेडरेस) तक पहुंचाता है।

F7 Akhil Pathak 1-6-2021 Swati D1

Cavitation Question 5:

वाष्प दाब मुख्यतः किस घटना से सम्बंधित है?

  1. केशिकात्व
  2. गुहिकायन
  3. जल आघात
  4. प्रोत्कर्षण

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : गुहिकायन

Cavitation Question 5 Detailed Solution

वर्णन:

  • गुहिकायन किसी क्षेत्र में प्रवाहमान द्रव्य के वाष्प बुलबुलों के निर्माण की घटना है जहाँ द्रव्य का दबाव तरल पदार्थ के वाष्प दबाव से नीचे तक कम हो जाता है और उच्चतम दबाव वाले क्षेत्र में इन बुलबुलों का तत्काल समापन हो जाता है। 
  • प्रतिक्रियाशील टरबाइन में कार्यरत तरल पदार्थ का दबाव धीरे-धीरे परिवर्तित होता है क्योंकि यह तरल पदार्थ और वाहक के बीच आवेग क्रिया के कारण निरपेक्ष वेग पर आधारित इसकी गतिज ऊर्जा में परिवर्तन के साथ वाहक के माध्यम से पारित होता है।
  • रोटर के निकासी पर कार्यरत तरल पदार्थ का दबाव न्यूनतम होता है, यदि दबाव कार्यरत तरल पदार्थ के वाष्प दबाव से नीचे तक कम हो जाता है, तो गुहिकायन रोटर के निकासी पर हो सकता है। ​
  • गुहिकायन के कारण धीरे-धीरे वाहक वैन की धातु का क्षय हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप टरबाइन की दक्षता कम होती है। 

Additional Information

अपकेंद्रीय पंप में गुहिकायन:

  • अपकेंद्रीय पंप में गुहिकायन पंप के प्रेरक की प्रवेशिका या पंप के चूषण पक्ष पर हो सकता है, जहाँ दबाव काफी कम हो जाता है। 
  • यदि उच्च-वेग वाला चूषण या निर्वहन होता है, तो गुहिकायन प्रत्यागामी पंप में भी होता है।

Top Cavitation MCQ Objective Questions

निम्नलिखित में से कौन सी अभिव्यक्ति थोमा का कोटरन गुणक (σ) देता है, जो मूल रूप से यह निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जाता है कि टरबाइन के किसी हिस्से में कोटरन होगा या नहीं? जहां, H= वायुमंडलीय दाब दाबोच्चता, Hv = वाष्प दाब दाबोच्चता,  Hs= चूषण दाब दाबोच्चता, H= टरबाइन की कार्यकारी दाबोच्चता

  1. (Ha + Hv - Hs) / H
  2. (Ha - Hs​) / H
  3. (Hv - Hs​) / H
  4. (Ha - Hv - Hs​) / H

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : (Ha - Hv - Hs​) / H

Cavitation Question 6 Detailed Solution

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व्याख्या:

कोटरन 

  • कोटरन एक क्षेत्र में एक प्रवाहित तरल के वाष्प के बुलबुले के बनने की घटना है जहां तरल का दबाव द्रव के वाष्प दबाव से नीचे गिर जाता है और उच्च दबाव के क्षेत्र में इन बुलबुले के अचानक निपात की घटना होती है।
  • अपकेन्द्री पंपों में, पंप के प्रणोदक के अंतर्गम पर या पंप के चूषण पक्ष में कोटरन हो सकता है जहां दबाव काफी कम होता है। तो कोटरन से बचने के लिए चूषण पक्ष पर दबाव अधिक होना चाहिए। यह निर्धारित करने के लिए कि पंप के चूषण पक्ष के किसी भी हिस्से में कोटरन होगा या नहीं, थोमा के कोटरन गुणक के क्रांतिक मान की गणना की जाती है।
  • कोटरन के अधीन द्रवचालित मशीनें प्रतिक्रिया टरबाइन और अपकेन्द्री पंप हैं।

थोमा का कोटरन गुणक:

  • थोमा का कोटरन पैरामीटर (σ): यह शुद्ध धनात्मक चूषण दाबोच्चता (NPSH) और कुल दाबोच्चता का अनुपात होता है।
  • NPSH: इसे पंप में तापमान पर तरल के वाष्प दबाव के कारण दाबोच्चता की अतिरिक्तता में पंप के चूषण पोर्ट पर विकसित शुद्ध दाबोच्चता के रूप में परिभाषित किया जाता है।

σThoma की परिभाषा से,

\({\sigma _{Thoma}} = \frac{{{H_a} - {H_{vp}} - H_s}}{H}\)

  • तो, सही उत्तर विकल्प 4 है।

जहाँ Hvp वाष्प दाब दाबोच्चता है, Haवायुमंडलीय दाब दाबोच्चता है, और Hs चूषण दाबोच्चता है

  • यदि, Hs = Hs, max तब σ = σC

\({\sigma _{c}} = \frac{{{H_a} - {H_{vp}} - ​​H_{s, max}}}{H}\)

  • शून्य कोटरन की स्थिति, Hs ≤ Hs, max

⇒ σ ≥ σC

  • जहां, σC क्रांतिक कोटरन गुणक है।
  • टरबाइन निर्माता परीक्षण करने के बाद टोमा के कोटरन गुणक के क्रांतिक मान को निर्दिष्ट करेगा। यदि ड्राफ्ट ट्यूब की ऊंचाई बढ़ा दी जाए तो टरबाइन के निकास पर दबाव का दबाव कम हो जाता है और अगर यह वाष्प के दबाव से नीचे चला जाता है तो कोटरन शुरू हो जाता है। कोटरन के कारण टरबाइन की दक्षता में 10% की गिरावट के अनुरूप कोटरन कारक क्रांतिक कोटरन कारक है।

 Additional Information

  • यदि थोमा का कोटरन कारक इसके क्रांतिक मान से अधिक है तो कोई कोटरन नहीं है।
  • ड्राफ्ट ट्यूब का उपयोग प्रतिक्रिया टरबाइन में निकास वेग दाबोच्चता को दाब दाबोच्चता में बदलने के लिए किया जाता है, ड्राफ्ट ट्यूब की ऊंचाई ऐसी होनी चाहिए कि ड्राफ्ट ट्यूब के अंतर्गम पर दबाव वाष्प के दबाव से अधिक हो।
  • यदि दबाव वाष्प के दबाव से कम है तो कोटरन होता है।
  • आवेग में ड्राफ्ट ट्यूब का उपयोग नहीं किया जाता है। आवेग टरबाइनों में कोई कोटरन नहीं होता है क्योंकि वे वातावरण में खुले होते हैं। हर जगह वायुमंडलीय दबाव होता है।

गुहिकायन पैरामीटर को किसके द्वारा परिभाषित किया जाता है?

  1. \(\frac{{{P_v} - P}}{{\frac{{p{V^2}}}{2}}}\)
  2. \(\frac{{{P_{atm}} - {P_v}}}{{\frac{{p{V^2}}}{2}}}\)
  3. \(\frac{{P - {P_{atm}}}}{{\frac{{\rho {V^2}}}{2}}}\)
  4. \(\frac{{P - {P_v}}}{{\frac{{\rho {V^2}}}{2}}}\)

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : \(\frac{{P - {P_v}}}{{\frac{{\rho {V^2}}}{2}}}\)

Cavitation Question 7 Detailed Solution

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संकल्पना:

गुहिकायन

गुहिकायन बहुत कम दबाव के क्षेत्र में एक बहते तरल में वाष्प बुलबुले का गठन और पतन है।

यह तब होता है जब तरल का स्थैतिक दबाव उसके वाष्प के दबाव से कम हो जाता है।

गुहिकायन पंप और नियंत्रण वाल्व में एक आम समस्या है; एक जो गंभीर घिसाव और विदार का कारण बनता है और नाटकीय रूप से घटक के सेवा के समय को कम कर सकता है।

गुहिकायन पैरामीटर या संख्या है, \(\sigma = \;\frac{{{\rm{P}} - {{\rm{P}}_{\rm{V}}}}}{{\frac{{{\rm{\rho }}{{\rm{V}}^2}}}{2}}} = \frac{{{\rm{Pressure}} - {\rm{vapor\;pressure}}}}{{{\rm{Inertial\;Pressure}}}}\)

यदि σ मान (–)ve आता है तो गुहिकायन होगी।

अपकेन्द्रीय पंप में कोटरन को रोकने के लिए क्या जरूरी है?

  1. कम चूषण दाब
  2. ज्यादा निकास दाब
  3. कम निकास दाब
  4. ज्यादा चूषण दाब

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : ज्यादा चूषण दाब

Cavitation Question 8 Detailed Solution

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व्याख्या:

गुहिकायन:

  • गुहिकायन एक ऐसे क्षेत्र में बहने वाले तरल के वाष्प बुलबुले के गठन की घटना है जहाँ द्रव का दबाव द्रव के वाष्प दबाव से नीचे हो जाता है और उच्च दबाव के क्षेत्र में इन बुलबुलों के अचानक फूटने से होता है।
  • अपकेंद्री पंप में, पंप के प्रणोदक की प्रवेशिका में या पंप के चूषण पक्ष में गुहिकायन हो सकता है जहाँ दबाव काफी कम होता है। इसलिए गुहिकायन से बचने के लिए चूषण पक्ष पर दबाव उच्च होना चाहिए। यह निर्धारित करने के लिए कि क्या पंप के चूषण पक्ष के किसी हिस्से में गुहिकायन होगा, थॉमा के गुहिकायन कारक के क्रांतिक मान की गणना की जाती है।
  • गुहिकायन के अधीन जलीय मशीन प्रतिक्रियाशील टरबाइन और अपकेंद्रीय पंप हैं।

अपकेंद्रीय पंप में गुहिकायन:

  • अपकेंद्रीय पंप में गुहिकायन पंप के प्रणोदक के निकासी पर या पंप के चूषण पक्ष पर हो सकता है, जहाँ दबाव बड़े पैमाने पर कम होता है।
  • इसलिए पोकेशन से बचने के लिए चूषण पक्ष पर दबाव उच्च होना चाहिए।
  • यह निर्धारित करने के लिए कि क्या पंप के चूषण पक्ष के किसी हिस्से में पोकेशन होगा, थॉमा के पोकेशन कारक के क्रांतिक मान की गणना की जाती है।

 

टरबाइन वाहक में गुहिकायन क्षति कहाँ घटित होती है?

  1. ब्लेड के अवतल पक्ष पर प्रवेशिका के निकट
  2. ब्लेड के उत्तल पक्ष पर निकासी के निकट
  3. ब्लेड के उत्तल पक्ष पर प्रवेशिका के निकट 
  4. ब्लेड के अवतल पक्ष पर निकासी के निकट

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : ब्लेड के उत्तल पक्ष पर निकासी के निकट

Cavitation Question 9 Detailed Solution

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वर्णन:

गुहिकायन:

  • गुहिकायन किसी ऐसे क्षेत्र में प्रवाहमान द्रव के वाष्प बुलबुलों के निर्माण की घटना है जहाँ द्रव का दबाव द्रव के वाष्प दबाव से नीचे चला जाता है और उच्चतम दबाव के क्षेत्र में इन बुलबुलों का तत्काल पतन हो जाता है।
  • गुहिकायन केवल तब प्रारंभ होती है जब द्रव का दबाव उस द्रव के वाष्प दबाव से कम हो जाता है।
  • गुहिकायन के अधीन द्रवचालित मशीन प्रतिक्रियाशील टरबाइन और अपकेंद्रीय पंप हैं।
  • यह निर्धारित करने के क्रम में कि गुहिकायन पंप के चूषण पक्ष के किसी भाग में घटित होगा या नहीं, थोमा के गुहिकायन कारक के क्रांतिक मान की गणना की जाती है।
  • टरबाइन वाहक में गुहिकायन क्षति ब्लेड के उत्तल पक्ष पर निकासी मार्ग के निकट घटित होता है।
  • टरबाइन में गुहिकायन टरबाइन के वाष्प गुहिकाओं के अनियमित पतन, टरबाइन भागों का कंपन, टरबाइन सामग्री का नुकसान, और टरबाइन की दक्षता में कमी को प्रभावित करती है।

अपकेंद्रीय पंप में गुहिकायन किसके द्वारा कम किया जा सकता है?

  1. प्रवाह वेग को बढ़ाकर
  2. निर्वहन को कम करके
  3. निर्वहन का उपरोधन करके
  4. चूषण शीर्ष को कम करके

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : चूषण शीर्ष को कम करके

Cavitation Question 10 Detailed Solution

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स्पष्टीकरण:

  • गुहिकायन एक ऐसे क्षेत्र में बहने वाले तरल के वाष्प बुलबुले के गठन की घटना है जहाँ द्रव का दबाव द्रव के वाष्प दबाव से नीचे हो जाता है और उच्च दबाव के क्षेत्र में इन बुलबुलों के अचानक फूटने से होता है।
  • अपकेंद्रीय पंप में गुहिकायन पंप के प्रणोदक के प्रवेशिका या पंप के चूषण पक्ष पर हो सकता है, जहाँ दाब अत्यधिक कम हो जाता है।
  • इसलिए यदि पंप के चूषण पक्ष पर दाब तरल के वाष्प दाब से नीचे चला जाता है, तो गुहिकायन हो सकता है।
  • यह सुनिश्चित करने के लिए कि पंप के चूषण पक्ष के किसी भी भाग में गुहिकायन होगा या नहीं, थोमा के गुहिकायन कारक के क्रांतिक मान (σ) की गणना की जाती है।

\(\sigma = \frac{{{H_{atm}}~ - ~{H_V} ~- ~{H_S}~ - ~{h_{LS}}}}{H}\)

  • H = पंप द्वारा उत्पादित ताप
  • HS = पानी के m में चूषण दाब शीर्ष
  • HV = पानी के m में वाष्प दाब शीर्ष
  • hLS = चूषण पाइप में घर्षण के कारण होने वाला ताप नुकसान

यदि σ का मान σc (क्रांतिक गुहिकायन कारक) से अधिक होता है, तो उस पंप में गुहिकायन नहीं होगा।

इसलिए चूषण शीर्ष को कम करके गुहिकायन को कम किया जा सकता है।

द्रवचालित पंप के लिए न्यूनतम शुद्ध धनात्मक चूषण शीर्ष की आवश्यकता क्यों होती है?

  1. गुहिकायन को रोकने के लिए
  2. निर्वहन को बढ़ाने के लिए
  3. चूषण शीर्ष को बढ़ाने के लिए
  4. दक्षता को बढ़ाने के लिए

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : गुहिकायन को रोकने के लिए

Cavitation Question 11 Detailed Solution

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वर्णन:

शुद्ध धनात्मक चूषण शीर्ष (NPSH):

  • शुद्ध धनात्मक चूषण शीर्ष (NPSH) को पंप के लिए प्रवेशिका पर निरपेक्ष दबाव शीर्ष के रूप में परिभाषित किया जाता है, जो वेग शीर्ष सहित वाष्प दबाव शीर्ष (निरपेक्ष इकाई में) के बिना होता है। 

\({\rm{NPSH}} = \frac{{{P_1}}}{{\rho g}} - \frac{{{P_v}}}{{\rho g}} + \frac{{{v_s}^2}}{{2g}}\)

जहाँ,

P1 = पंप की प्रवेशिका पर निरपेक्ष दबाव, Pv = प्रवेशिका पर वाष्प दबाव, v= चूषण पाइप में तरल पदार्थ का वेग। 

  • वाष्प दबाव द्रव्य रूप में रहने वाले विशिष्ट द्रव्य के लिए आवश्यक दबाव की मात्रा होती है।
  • जब तरल पदार्थ का दबाव वाष्प दबाव से नीचे चला जाता है, तो गुहिकायन घटित होता है। 
  • NPSH को गुहिकायन को रोकने के लिए धनात्मक होना चाहिए। 
  • जैसे-जैसे द्रव्य का तापमान बढ़ता है, वैसे ही NPSH की मात्रा को कम करते हुए वाष्प दबाव बढ़ता है। 

गुहिकायन:

इसे उस क्षेत्र में प्रवाहमान द्रव्य के वाष्प बुलबुले के निर्माण की घटना के रूप में परिभाषित किया जाता है जहाँ द्रव्य का दबाव इसके वाष्प दबाव से नीचे चला जाता है और तत्काल उच्चतम दबाव के क्षेत्र में इन वाष्प बुलबुलों का निपातन हो जाता है। 

गुहिकायन का प्रभाव:

  • धात्विक सतह ख़राब हो जाते हैं और गुहिकाएँ सतहों पर निर्मित होते हैं। 
  • वाष्प बुलबुलों में तत्काल निपातन के कारण काफी शोर और कंपन उत्पादित होते हैं। 
  • गुहिकायन के कारण वाहन वैन और ड्राफ्ट ट्यूब की धातु धीरे-धीरे नष्ट हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप टरबाइन की दक्षता कम हो जाती है। 

कोटरन के प्रभाव को कम करने के लिए निम्नलिखित में से किस पदार्थ का उपयोग कोटरन प्रतिरोधी पदार्थ के रूप में किया जाता है?

  1. ढलवां लोहा 
  2. एल्यूमिनियम
  3. तांबा 
  4. स्टेनलेस स्टील

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : स्टेनलेस स्टील

Cavitation Question 12 Detailed Solution

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व्याख्या:

कोटरन:

  • यह वह घटना है जिसमें वाष्प के बुलबुले का निर्माण एक ऐसे क्षेत्र में होता है जहां प्रवाहित तरल का दाब उसके वाष्प के दाब से कम होता है, और फिर वाष्प के बुलबुले उच्च दाब वाले क्षेत्र में निपातित हो जाते हैं जो पृष्ठ पर बहुत अधिक दाब बनाता है जिन पर वाष्प के बुलबुले निपातित हो जाते हैं।
  • पृष्ठ पर डाला गया उच्च दाब पृष्ठ के अपरदन या गर्तन का कारण बनता है, इस प्रकार कोटरन होता है जिससे शोर और कंपन भी होता है।

कोटरन को रोकने के तरीके:

  • किसी भी द्रवीय तंत्र से प्रवाहित तरल पदार्थ का दाब वाष्प के दाब से कम नहीं होना चाहिए।
  • विशेष पदार्थ जैसे कि स्टर्लिंग, कांसा, निकल, स्टेनलेस स्टील, कोटरन प्रतिरोधी पदार्थ हैं, इसका उपयोग किया जाना चाहिए।

कोटरन के प्रभाव:

  • धातु की पृष्ठ की हानि जिस पर कोटरन होता है।
  • वाष्प के बुलबुले के अचानक निपात के कारण शोर और कंपन।
  • यह टरबाइन की दक्षता को कम करता है।

इस प्रकार, विकल्प (4) सही उत्तर है।

पाइप में गुहिकायन तब होता है जब _________।

  1. उच्च वेग है
  2. दबाव वाष्प के दबाव के करीब पहुंचता है
  3. निम्न वेग है
  4. इनमें से कोई भी नहीं

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : दबाव वाष्प के दबाव के करीब पहुंचता है

Cavitation Question 13 Detailed Solution

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अवधारणाएं:

गुहिकायन तब होता है जब एक पाइप में तरल कम दबाव पर वाष्प में बदल जाता है। जब गुहिकायन होता है, तब वायु के बुलबुले बनते हैं जब यह निम्न दबाव द्रव के वाष्प दबाव तक कम हो जाता है। जैसे ही तरल कम दबाव से उच्च दबाव क्षेत्र में जाता है, हवा के बुलबुले फट जाते हैं। यह एक शॉकवेव बनाता है जो पाइप सामग्री से टकराता है और पाइप के फटने का कारण बनता है।

महत्वपूर्ण बिंदु:

गुहिकायन की रोकथाम:

1. तापमान कम करें।

2. कम दबाव वाले क्षेत्र में तरल स्तर बढ़ाएं।

3. पाइप का व्यास बढ़ाएं।

4. समानांतर में पाइप का प्रयोग करें।

निम्नलिखित कथनों में से कौन-सा कथन सत्य हैं, जब गुहिकायन मानदंड σ = 0 है?

i. स्थानीय दबाव वाष्प दबाव तक कम हो जाता है।

ii. गुहिकायन शुरू होता है।

iii. द्रव का क्वथन प्रारंभ हो जाता है।

iv गुहिकायन बंद हो जाता है।

  1. i, ii और iv
  2. केवल ii और iii
  3. केवल i और iii
  4. i, ii और iii

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : i, ii और iii

Cavitation Question 14 Detailed Solution

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वर्णन:

थोमा का गुहिकायन मानदंड (σ): यह शुद्ध धनात्मक चूषण शीर्ष (NPSH) और कुल शीर्ष का अनुपात होता है।

\(\sigma = \frac{{NPSH}}{H} = \frac{{\left( {\frac{{{P_A}}}{{\rho g}} - \frac{{{P_V}}}{{\rho g}} - z - {h_f}} \right)}}{H}\)

NPSH: इसे पंप में तापमान पर द्रव के वाष्प दबाव के कारण शीर्ष के अलावा पंप के चूषण भाग पर विकसित शुद्ध शीर्ष के रूप में परिभाषित किया जाता है। NPSH को क्वथन से द्रव को रोकने के लिए धनात्मक होना चाहिए। क्वथन या गुहिकायन पंप को ख़राब कर सकता है। यदि NPSH शून्य तक पहुंच जाता है, तो द्रव क्वथन करना शुरू कर देता है और गुहिकायन प्रारंभ हो जाती है।

गुहिकायन: इसे एक ऐसे क्षेत्र में प्रवाहमान द्रव के वाष्प बुलबुलों के निर्माण की घटना के रूप में परिभाषित किया जाता है जहाँ द्रव का दबाव इसके वाष्प दबाव से नीचे तक कम हो जाता है और उच्चतम दबाव वाले क्षेत्र में इन वाष्प बुलबुलों का तत्काल निपात हो जाता है। जब वाष्प दबाव निपात हो जाता है, तो बहुत उच्च दबाव निर्मित होता है।

गुहिकायन का प्रभाव:

(i) धात्विक सतहें ख़राब हो जाते हैं और गुहिकाएँ सतहों पर निर्मित होते हैं।

(ii) वाष्प बुलबुलों के तत्काल निपात के कारण काफी रव और कंपन उत्पादित होता है।

(iii) गुहिकायन के कारण वाहक वैन और मसौदा ट्यूब की धातु धीरे-धीरे समाप्त हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप टरबाइन की दक्षता कम हो जाती है।

गुहिकायन की घटना की संभावना अधिक होती है यदि _________।

  1. स्थानीय दबाव बहुत अधिक हो जाता है
  2. स्थानीय दबाव वाष्प के दबाव से कम हो जाता है
  3. थोमा गुहिकायन पैरामीटर एक निश्चित सीमा से अधिक है
  4. स्थानीय तापमान कम हो जाता है

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : स्थानीय दबाव वाष्प के दबाव से कम हो जाता है

Cavitation Question 15 Detailed Solution

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व्याख्या:

  • गुहिकायन को एक क्षेत्र में प्रवाहित होने वाले द्रव्य के वाष्प बुलबुलों के निर्माण की घटना के रूप में परिभाषित किया जाता है जहाँ द्रव्य का दबाव इसके वाष्प दबाव तक कम हो जाता है और उच्चतम दबाव के क्षेत्र में इन वाष्प बुलबुलों का तत्काल निपातन होता है।
  • जब वाष्प दबाव का निपातन होता है, तो बहुत उच्च दबाव उत्पन्न होता है।
  • धातु की सतह, जिसके ऊपर तरल बह रहा है, इन उच्च दबाव के अधीन है जो सतह पर गड्ढे की क्रिया का कारण बनता है।
  • इस प्रकार धातु की सतह पर गुहाओं का निर्माण होता है और इसलिए नाम गुहिकायन है।
  • अपकेंद्रीय पंप में गुहिकायन पंप के प्रणोदक के निकासी पर या पंप के चूषण पक्ष पर हो सकता है, जहाँ दबाव बड़े पैमाने पर कम होता है।
  • इसलिए यदि पंप के चूषण पक्ष पर दबाव तरल के वाष्प दबाव से नीचे चला जाता है, तो गुहिकायन हो सकता है।
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