ग्याँस टर्बाइन

ग्याँस टर्बाइन (अङ्ग्रेजी: Gas turbine) एक प्रकारको आन्तरिक दहन इन्जिन हो जसले घुम्नको लागि आवश्यक ऊर्जा ज्वलनशील ग्याँसको प्रवाहबाट प्राप्त गर्छ। यसैकारण यसलाई 'दहन टर्बाइन' पनि भनिन्छ।^[१] टर्बाइनको गति परिभ्रामी हुने भएकाले यो इन्जिन विद्युत जेनेरेटर घुमाउनको लागि पनि उपयुक्त मानिन्छ। संयुक्त राज्य अमेरिकाको लगभग ९० प्रतिशत विद्युत् ऊर्जा वाष्प टर्बाइनबाट उत्पन्न गर्ने गरिन्छ। वाष्प टर्बाइनको दक्षता अन्य ऊष्मा इन्जिनको तुलनामा धेरै हुन्छ। अधिक दक्षता वाष्पको प्रसारको लागि कयौँ चरणको प्रयोगबाट प्राप्त गर्न सकिन्छ।

'ग्याँस टर्बाइन'को विभिन्न परिभाषा दिन सकिन्छ। विस्तृत परिभाषा अनुसार ग्याँस टर्बाइन त्यो शक्तिको प्राथमिक स्रोत हो जसको सम्पूर्ण उष्मीय चक्रमा कार्यकारी तरल ग्याँस अवस्थामा रहन्छ र जसको सबै पुर्जाको गति परिभ्रामी हुन्छ।

ग्याँस टर्बाइनको प्रयोग हवाई विमान, रेल, पानीजहाज, विद्युतीय जेनेरेटर, पम्प, ग्याँस कम्प्रेसर, र ट्याङ्कमा गरिन्छ।^[२]

बिकासको समयरेखा

५० ई.: हिरो अफ अलेक्जान्ड्रियाको इन्जिनको प्रारम्भिक अभिलेख. यसले आधुनिक टर्बाइन इन्जिन काम गर्ने भौतिकी सिद्धान्तको प्रदर्शन गर्यो।^[३]
१००० ई. : "Trotting Horse Lamp" (चिनियाँ: 走马灯, zŏumădēng) सोङ वंशको प्रारम्भमा चिनियाँ हरूले प्रयोग गर्थे । जब लालटिन बालिन्थ्यो, तातो हावा माथि बग्थ्यो र इम्पेलर घुमाउन्थ्यो।^[४]
1500: लियोनार्दो दा भिन्चीले '''स्मोक ज्याक ''' चित्र बनाएका थिए । आगोबाट तातो हावा फायरप्लेसको निकास नली (exhaust duct)मा माउन्ट गरिएको सिंगल -स्टेज एक्सियल टर्बाइन रोटर( single-stage axial turbine rotor) बाट निस्कन्छ र गियर-चेन जडानद्वारा रोस्टिङ स्पिटलाई घुमाउँछ।
1791: पहिलो वास्तविक ग्यास टर्बाइनको लागि पेटेन्ट इङ्ल्यान्डका जोन बार्बरलाई दिइएको थियो। उनको आविष्कारमा आधुनिक दिनको ग्यास टर्बाइनहरूमा उपस्थित अधिकांश तत्वहरू थिए। टर्बाइनलाई घोडाविहीन गाडी चलाउनको लागि डिजाइन गरिएको थियो। ^[५]^[६]
1894: सर चार्ल्स पार्सनले स्टीम टर्बाइनको साथ जहाज चलाउने विचारलाई पेटेन्ट गरे, र एक प्रदर्शनी जहाज, टर्बिनिया निर्माण गरे, जुन त्यतिबेलाको सबैभन्दा छिटो जहाज थियो।
१८९९: चार्ल्स गोर्डन कर्टिसले अमेरिकामा पहिलो ग्यास टर्बाइन इन्जिनको पेटेन्ट गरे। ^[७]
१९००: सानफोर्ड अलेक्जेंडर मोसले ग्यास टर्बाइनहरूमा एक शोधपत्र पेश गरे। मोस १९०३ मा, लिन, म्यासाचुसेट्स मा जनरल इलेक्ट्रिक को स्टीम टर्बाइन विभाग को लागी एक इन्जिनियर बने।^[८] त्यहाँ रहँदा, उनले टर्बोचार्जरको विकासमा आफ्ना केही अवधारणाहरू लागू गरे। ^[८]
१९०३ : नर्वेको एक व्यक्ति, एगिडियस एलिङ्ले पहिलो ग्यास टर्बाइन निर्माण गरे जुन आफ्नै पुर्जाहरू चलाउनको लागि आवश्यक भन्दा बढी शक्ति उत्पादन गर्न सक्षम थियो, जुन त्यस समयमा एक उपलब्धि मानिन्थ्यो जब वायुगतिकी बारे ज्ञान सीमित थियो। रोटरी कम्प्रेसर र टर्बाइनको प्रयोग गरेर यसले ११ हर्सपावर उत्पादन गर्यो। ^[९]
१९०४: फ्रान्ज स्टोल्जले आफ्नो १८७३ को पहिलेको पेटेन्ट आवेदनको आधारमा डिजाइन गरेको ग्यास टर्बाइन इन्जिन बर्लिनमा निर्माण र परीक्षण गरिएको थियो। स्टोल्ज ग्यास टर्बाइन आफ्नै सञ्चालनलाई निरन्तरता दिन धेरै अक्षम थियो।^[३]
१९०६: फ्रान्समा आर्मेनगाउड-लेमेल ग्यास टर्बाइनको परीक्षण गरियो। यो अपेक्षाकृत ठूलो मेसिन थियो जसमा अगस्टे रेटोद्वारा डिजाइन गरिएको र ब्राउन बोभेरी कम्पनीद्वारा निर्मित २५ चरणको सेन्ट् रिफ्युगल कम्प्रेसर प्रयोग गरिएको थियो। ग्यास टर्बाइनले आफ्नै हावा कम्प्रेसन कायम राख्न सक्थ्यो तर उपयोगी कार्य उत्पादन गर्न धेरै अक्षम थियो। ^[३]
१९१०: होल्जवर्थ इम्पल्स टर्बाइन (पल्स कम्बसन)ले १५० kवॉट (२०० अश्वशक्ति) हासिल गर्यो। ^[३]
1947: मेट्रोपोलिटन भिकर्स जि वान (ग्याट्रिक) रोयल नेवी को M.G.B 2009 जहाजमा समुद्री ट्रायल पूरा गरेर पहिलो मरिन ग्यास टर्बाइन बन्यो।^[१०]^[११]
1995: सीमेन्स ठूलो बिजुली बनाउने वाला ग्याँस टर्बाइन बनाउने पहिलो कम्पनी बन्यो। यसको आफ्नो प्रोडक्शन मोडलमा सिंगल क्रिस्टल टर्बाइन ब्लेड टेक्नोलोजीको प्रयोग गरेको थियो, जसबाट सञ्चालन तापक्रम धेरै हुन्छ र दक्षता पनि धेरै हुन्छ।^[१२]
२०११: मित्सुबिशी हेवी इन्डस्ट्रिजले टकासगो, हैगोमा पहिलो >६०% दक्षता कम्बाइन साइकल ग्यास टर्बाइन (M501J) को परीक्षण गरेको थियो।^[१३]^[१४]

ग्याँस टर्बाइनको मुख्य उपकरणहरू

कम्प्रेसर
दहन कक्ष (कम्बसन च्याम्बर)
टर्बाइन

सञ्चालन सिद्धान्त

फाइदा तथा बेफाइदा

ग्याँस टर्बाइन इन्जिनको फाइदा तथा बेफाइदा निम्नानुसार छन्:^[१५]

फाइदा

रेसिप्रोकेटिङ इन्जिनको तुलना धेरै उच्च क्षमता- तौल अनुपात
समान पावर रेटिङको लागि रेसिप्रोकेटिङ इन्जिनको भन्दा सानो आकार
मुख्य साफ्टको एकनासको आवर्तन हुने भएकाले रेसिप्रोकेटिङ इन्जिनको भन्दा कम कम्पन हुने
रेसिप्रोकेटिङ इन्जिनको भन्दा थोरै चलायमान अङ्ग हुने भएकाले मर्मतसम्भार खर्च कम तथा पाटपुर्जा भरपर्दो हुन्छ।
खेर जाने ताप पुरै निकास हुन्छ। र यो खेर जाने तापलाई बोइलरमा पानी तताउन प्रयोग गर्न सकिन्छ।
रेसिप्रोकेटिङ इन्जिनको तुलनामा उच्च्तम प्रेसर कम हुन्छ।
लुब्रिकेटिङ आयलको न्यून खपत र खर्च
विविध प्रकारको उर्जाबाट सञ्चालन गर्न सकिने
कार्बन मोनो अक्साइड र हाइड्रोकार्बन जस्ता विषालु ग्याँसको निकै कम उत्सर्जन

सिमितता

निर्माणमा उच्च तापक्रम सहन गर्ने सक्ने विशेष वस्तुको उपयोग हुने भएकाले इन्जिनको खर्च धेरै उच्च हुन्छ
नमुना गतिमा रेसिप्रोकेटिङ इन्जिन भन्दा कम दक्ष हुन्छ।
रेसिप्रोकेटिङ इन्जिनको तुलनामा जटिल र लामो स्टार्टअप
उर्जाको मागमा परिवर्तन आएमा रेसिप्रोकेटिङ इन्जिनको तुलनामा प्रतिक्रिया देखाउन कमजोर

यो पनि हेर्नुहोस्

ढाँचा:Heat engines

सन्दर्भ सामग्रीहरू

↑ "पृष्ठ क्रमाँक ४६-४७ बाल ज्ञान- विज्ञान एन्साइक्लोपीडिया संचार-परिवहन [[आई॰ऍस॰बी॰ऍन॰]] 978-81-85134-54-3", मूलबाट २० जनवरी २०१३-मा सङ्ग्रहित, अन्तिम पहुँच १ दिसंबर २०१२।
↑ Sonntag, Richard E.; Borgnakke, Claus (२००६), Introduction to engineering thermodynamics (Second संस्करण), John Wiley, आइएसबिएन 9780471737599।
1 2 3 4 Eckardt, Dietrich (२०१४), "3.2 Early Attempts with the Gas Turbine Principle", Gas Turbine Powerhouse (अङ्ग्रेजीमा), Oldenbourg Verlag Munchen, आइएसबिएन 9783486735710।
↑ Zhang, B. (१४ डिसेम्बर २०१४), Lu, Yongxiang, सम्पादक, A History of Chinese Science and Technology: Volume 3, Springer Berlin Heidelberg, पृ: 308–310, आइएसबिएन 978-3662441626।
↑ "Massachusetts Institute of Technology Gas Turbine Lab", Web.mit.edu, २७ अगस्ट १९३९, अन्तिम पहुँच १३ अगस्ट २०१२।
↑ UK patent no. 1833 – Obtaining and Applying Motive Power, & c. A Method of Rising Inflammable Air for the Purposes of Procuring Motion, and Facilitating Metallurgical Operations
↑ "History – Biographies, Landmarks, Patents", ASME, १० मार्च १९०५, अन्तिम पहुँच १३ अगस्ट २०१२।
1 2 Leyes, p.231-232.
↑ Bakken, Lars E et al., p.83-88. "Centenary of the First Gas Turbine to Give Net Power Output: A Tribute to Ægidius Elling". ASME. 2004
↑ "Post War Advances in Propulsion", The Times, १५ जुन १९५३, पृ: २०, अन्तिम पहुँच ८ Jan २०२१।
↑ Nunn, Robert H (२५ फेब्रुअरी १९७७), The Marine Gas Turbine-The UK Provides a Case Study in Technological Development, US Office of Naval Research, पृ: 5, मूलबाट १९ अप्रिल २०२१-मा सङ्ग्रहित। अभिलेखिकरण १९ अप्रिल २०२१ वेब्याक मेसिन
↑ Langston, Lee S. (६ फेब्रुअरी २०१७), "Each Blade a Single Crystal", American Scientist, अन्तिम पहुँच २०१९-०१-२५।
↑ Hada, Satoshi, "Test Results of the World's First 1,600C J-series Gas Turbine", मूलबाट १६ अक्टोबर २०१५-मा सङ्ग्रहित, अन्तिम पहुँच १५ अक्टोबर २०१५। अभिलेखिकरण १६ अक्टोबर २०१५ वेब्याक मेसिन
↑ "Gas Turbines breaking the 60% efficiency barrier", Cogeneration & On-Site Power Production, ५ जनवरी २०१०, मूलबाट २०१३-०९-३०-मा सङ्ग्रहित। अभिलेखिकरण २०१३-०९-३० वेब्याक मेसिन
↑ Brain, Marshall (१ अप्रिल २०००), "How Gas Turbine Engines Work", Science.howstuffworks.com, अन्तिम पहुँच १३ मार्च २०१६।

[1] "पृष्ठ क्रमाँक ४६-४७ बाल ज्ञान- विज्ञान एन्साइक्लोपीडिया संचार-परिवहन [[आई॰ऍस॰बी॰ऍन॰]] 978-81-85134-54-3", मूलबाट २० जनवरी २०१३-मा सङ्ग्रहित, अन्तिम पहुँच १ दिसंबर २०१२।

[2] Sonntag, Richard E.; Borgnakke, Claus (२००६), Introduction to engineering thermodynamics (Second संस्करण), John Wiley, आइएसबिएन 9780471737599।

[:SY1-3] 1 2 3 4 Eckardt, Dietrich (२०१४), "3.2 Early Attempts with the Gas Turbine Principle", Gas Turbine Powerhouse (अङ्ग्रेजीमा), Oldenbourg Verlag Munchen, आइएसबिएन 9783486735710।

[4] Zhang, B. (१४ डिसेम्बर २०१४), Lu, Yongxiang, सम्पादक, A History of Chinese Science and Technology: Volume 3, Springer Berlin Heidelberg, पृ: 308–310, आइएसबिएन 978-3662441626।

[5] "Massachusetts Institute of Technology Gas Turbine Lab", Web.mit.edu, २७ अगस्ट १९३९, अन्तिम पहुँच १३ अगस्ट २०१२।

[6] UK patent no. 1833 – Obtaining and Applying Motive Power, & c. A Method of Rising Inflammable Air for the Purposes of Procuring Motion, and Facilitating Metallurgical Operations

[7] "History – Biographies, Landmarks, Patents", ASME, १० मार्च १९०५, अन्तिम पहुँच १३ अगस्ट २०१२।

[Leyes-8] 1 2 Leyes, p.231-232.

[ASMEAElling-9] Bakken, Lars E et al., p.83-88. "Centenary of the First Gas Turbine to Give Net Power Output: A Tribute to Ægidius Elling". ASME. 2004

[10] "Post War Advances in Propulsion", The Times, १५ जुन १९५३, पृ: २०, अन्तिम पहुँच ८ Jan २०२१।

[11] Nunn, Robert H (२५ फेब्रुअरी १९७७), The Marine Gas Turbine-The UK Provides a Case Study in Technological Development, US Office of Naval Research, पृ: 5, मूलबाट १९ अप्रिल २०२१-मा सङ्ग्रहित। अभिलेखिकरण १९ अप्रिल २०२१ वेब्याक मेसिन

[12] Langston, Lee S. (६ फेब्रुअरी २०१७), "Each Blade a Single Crystal", American Scientist, अन्तिम पहुँच २०१९-०१-२५।

[13] Hada, Satoshi, "Test Results of the World's First 1,600C J-series Gas Turbine", मूलबाट १६ अक्टोबर २०१५-मा सङ्ग्रहित, अन्तिम पहुँच १५ अक्टोबर २०१५। अभिलेखिकरण १६ अक्टोबर २०१५ वेब्याक मेसिन

[14] "Gas Turbines breaking the 60% efficiency barrier", Cogeneration & On-Site Power Production, ५ जनवरी २०१०, मूलबाट २०१३-०९-३०-मा सङ्ग्रहित। अभिलेखिकरण २०१३-०९-३० वेब्याक मेसिन

[15] Brain, Marshall (१ अप्रिल २०००), "How Gas Turbine Engines Work", Science.howstuffworks.com, अन्तिम पहुँच १३ मार्च २०१६।

[१]

[२]

[३]

[४]

[५]

[६]

[७]

[८]

[९]

[१०]

[११]

[१२]

[१३]

[१४]

[१५]