Steam Nozzle में Steam Flow कैसे होता है? | Working, Flow Process, Types & B.Tech Notes in Hindi

Steam Flow through Nozzle Steam Engineering एवं Thermal Engineering का एक महत्वपूर्ण विषय है। Steam Nozzle का मुख्य कार्य High Pressure Steam को High Velocity Steam में परिवर्तित करना होता है। Nozzle के अंदर Steam का Expansion होता है, जिससे उसकी Pressure Energy Kinetic Energy में बदल जाती है। यह High Velocity Steam बाद में Steam Turbine के Blades पर कार्य करके Mechanical Power उत्पन्न करती है।

Mechanical Engineering, Power Plant Engineering, B.Tech, Diploma, GATE तथा PSU परीक्षाओं में Steam Flow through Nozzle से संबंधित Theory, Diagram एवं Numerical प्रश्न अक्सर पूछे जाते हैं।

Steam Nozzle में Steam Flow क्या होता है?

जब High Pressure एवं High Temperature Steam किसी Nozzle से होकर गुजरती है, तब उसका Pressure लगातार कम होता है और उसकी Velocity तेजी से बढ़ती है। इस पूरी प्रक्रिया को Steam Flow through Nozzle कहा जाता है।

Working Principle

Steam Flow का सिद्धांत Steady Flow Energy Equation (SFEE) पर आधारित है। Nozzle के अंदर Heat Transfer तथा Shaft Work नगण्य माने जाते हैं। Steam Expand होने पर उसकी Enthalpy घटती है और वही ऊर्जा उसकी Velocity बढ़ाने में उपयोग होती है।

Working of Steam Flow through Nozzle

1. High Pressure Steam Nozzle में प्रवेश करती है।
2. Steam Nozzle के अंदर Expand होने लगती है।
3. Pressure एवं Temperature लगातार कम होते हैं।
4. Steam की Enthalpy घटती है।
5. घटी हुई Enthalpy Kinetic Energy में बदल जाती है।
6. Outlet पर Steam बहुत अधिक Velocity के साथ बाहर निकलती है।

Steam Flow Diagram

 High Pressure Steam
          ↓
 ┌────────────────────┐
 │      Nozzle        │
 │      \      /      │
 │       \    /       │
 │        \__/        │
 └────────────────────┘
          ↓
 Low Pressure
 High Velocity Steam

Changes During Steam Flow

Energy Equation

Steady Flow Energy Equation:

यदि Inlet Velocity नगण्य हो:

Types of Steam Nozzle Used for Steam Flow

• Convergent Nozzle
• Divergent Nozzle
• Convergent-Divergent (De Laval) Nozzle

Assumptions in Steam Flow Analysis

• Steady Flow.
• Adiabatic Process.
• No Shaft Work.
• Negligible Potential Energy Change.
• Friction को प्रारंभिक Analysis में Ignore किया जाता है।

Applications of Steam Flow through Nozzle

• Steam Turbines
• Thermal Power Plants
• Impulse Turbines
• Jet Propulsion Systems
• Steam Ejectors
• Rocket Engines
• Industrial Steam Distribution

Advantages of Steam Nozzle

• Pressure Energy का प्रभावी उपयोग।
• High Velocity Steam प्राप्त होती है।
• Steam Turbine की Efficiency बढ़ती है।
• Simple Construction.
• No Moving Parts होने से Maintenance कम होती है।

Limitations

• Friction के कारण Energy Loss हो सकता है।
• Improper Design से Flow Losses बढ़ सकते हैं।
• High Velocity के कारण Nozzle Erosion हो सकता है।

Exam Point of View

• Steam Flow through Nozzle की Definition.
• Working Principle.
• Working with Diagram.
• Energy Equation.
• Property Changes.
• Types of Steam Nozzle.
• Applications.
• Numerical Problems.

Conclusion

Steam Nozzle में Steam Flow के दौरान Pressure एवं Enthalpy कम होती है जबकि Velocity तेजी से बढ़ती है। यह प्रक्रिया Steam Turbine में Mechanical Power उत्पन्न करने के लिए आवश्यक High Velocity Steam प्रदान करती है। Thermal Power Plants एवं Steam Turbines के Design और Performance Analysis में Steam Flow through Nozzle का विशेष महत्व है। Mechanical Engineering, Thermal Engineering तथा GATE परीक्षाओं के लिए यह एक अत्यंत महत्वपूर्ण विषय है।