पेंच टरबाइन: Difference between revisions

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{{short description|Water turbine which uses the principle of the Archimedean screw}}
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[[File:Archimedes-screw one-screw-threads with-ball 3D-view animated smal back.gif|thumb|आर्किमिडीयन स्क्रू की विपरीत क्रिया, स्क्रू के माध्यम से नीचे बहने वाले पानी से ऊर्जा प्राप्त करने वाले स्क्रू टरबाइन का सिद्धांत।]]
[[File:Archimedes-screw one-screw-threads with-ball 3D-view animated smal back.gif|thumb|आर्किमिडीयन पेंच की विपरीत क्रिया, पेंच के माध्यम से नीचे बहने वाले जल से ऊर्जा प्राप्त करने वाले पेंच टरबाइन का सिद्धांत।]]
[[File:Helical screw single double triple quadruple start.png|thumb|स्क्रू टर्बाइन में सामान्यतः तीन या चार उड़ानें होती हैं (दूसरी पंक्ति)]]
[[File:Helical screw single double triple quadruple start.png|thumb|पेंच टरबाइन में सामान्यतः तीन या चार उड़ानें होती हैं (दूसरी पंक्ति)]]
[[File:Monmouth New Hydro Scheme - geograph.org.uk - 1538784.jpg|thumb|मॉनमाउथ, वेल्स में दो समानांतर स्क्रू टर्बाइन प्रत्येक 75 kW का उत्पादन करने में सक्षम हैं]]
[[File:Monmouth New Hydro Scheme - geograph.org.uk - 1538784.jpg|thumb|मॉनमाउथ, वेल्स में दो समानांतर पेंच टरबाइन प्रत्येक 75 किलोवाट का उत्पादन करने में सक्षम हैं]]
[[File:Wasserkraftschnecke, Schwarze Lacke, München.ogv|thumb|म्यूनिख, जर्मनी में 40 kW स्क्रू टर्बाइन का वीडियो]]आर्किमिडीज़ स्क्रू जेनरेटर (एएसजी),<ref name=":3">{{Cite journal|last1=YoosefDoost|first1=Arash|last2=Lubitz|first2=William David|date=January 2021|title=Archimedes Screw Design: An Analytical Model for Rapid Estimation of Archimedes Screw Geometry|journal=Energies|language=en|volume=14|issue=22|pages=7812|doi=10.3390/en14227812|doi-access=free}}</ref> आर्किमिडीज़/आर्किमिडीज़ स्क्रू टर्बाइन (एएसटी) के रूप में भी जाना जाता है,<ref name=":1" />आर्किमिडीयन टर्बाइन या स्क्रू टर्बाइन बचाव मशीन है जो जल की [[संभावित ऊर्जा]] को अपस्ट्रीम स्तर पर [[कार्य (भौतिकी)]] में परिवर्तित करती है। यह जल विद्युत कनवर्टर जल के पहियों के समान जल के वजन से संचालित होता है,और इसे अर्ध-स्थैतिक दबाव मशीन के रूप में माना जा सकता है।<ref name=":1" />आर्किमिडीज पेंच जनरेटर प्रवाह की विस्तृत श्रृंखला में काम करते हैं, जिसमे लो हेड्स (0.01 <math>m^3/s</math> से 14.5 <math>m^3/s</math>) और हेड्स (0.1 मीटर से 10 मीटर),और मध्यम प्रवाह दर सम्मलित हैं जो पारंपरिक टर्बाइनों के लिए आदर्श नहीं हैं जिसके कारण उच्च प्रदर्शन तकनीकों द्वारा कब्जा नहीं किया गया है।<ref name=":5">{{Cite book |last=Yoosefdoost |first=Arash |url=https://atrium.lib.uoguelph.ca/xmlui/bitstream/handle/10214/26889/Yoosefdoost_Arash_202205_PhD.pdf?sequence=3&isAllowed=y |title=Archimedes Screw Generators and Hydropower Plants: A Design Guideline and Analytical Models |publisher=University of Guelph |year=2022 |location=Guelph, Ontario, Canada}}</ref> सबसे छोटे और सबसे लंबे आर्किमिडीज स्क्रू जनरेटर की लंबाई क्रमशः 1 मीटर और 30 मीटर है।<ref name=":5" />  
[[File:Wasserkraftschnecke, Schwarze Lacke, München.ogv|thumb|म्यूनिख, जर्मनी में 40 किलोवाट पेंच टरबाइन का वीडियो]]आर्किमिडीज़ पेंच विद्युत उत्पादक यंत्र (एएसजी),<ref name=":3">{{Cite journal|last1=YoosefDoost|first1=Arash|last2=Lubitz|first2=William David|date=January 2021|title=Archimedes Screw Design: An Analytical Model for Rapid Estimation of Archimedes Screw Geometry|journal=Energies|language=en|volume=14|issue=22|pages=7812|doi=10.3390/en14227812|doi-access=free}}</ref>आर्किमिडीज़ पेंच टरबाइन (एएसटी) के रूप में भी जाना जाता है,<ref name=":1" />आर्किमिडीयन टरबाइन या पेंच टरबाइन बचाव मशीन है जो जल की [[संभावित ऊर्जा]] को नदी के ऊपरी स्तर पर [[कार्य (भौतिकी)]] में परिवर्तित करती है। यह जल विद्युत को बदल कर जल के पहियों के समान जल के वजन के रूप में संचालित करती है,और इसे अर्ध-स्थैतिक दबाव मशीन के रूप में माना जाता है।<ref name=":1" />आर्किमिडीज पेंच विद्युत उत्पादक यंत्र के प्रवाह की विस्तृत श्रृंखला में काम करते हैं, जिसमे कि लो हेड्स (0.01 <math>m^3/s</math> से 14.5 <math>m^3/s</math>) और हेड्स (0.1 मीटर से 10 मीटर) में मध्यम प्रवाह दर सम्मलित होती हैं जो पारंपरिक टरबाइनों के लिए आदर्श नहीं हैं जिसके कारण उच्च प्रदर्शन तकनीकों द्वारा हस्तछेप नहीं किया जाता है।<ref name=":5">{{Cite book |last=Yoosefdoost |first=Arash |url=https://atrium.lib.uoguelph.ca/xmlui/bitstream/handle/10214/26889/Yoosefdoost_Arash_202205_PhD.pdf?sequence=3&isAllowed=y |title=Archimedes Screw Generators and Hydropower Plants: A Design Guideline and Analytical Models |publisher=University of Guelph |year=2022 |location=Guelph, Ontario, Canada}}</ref> सबसे छोटे और सबसे लंबे आर्किमिडीज पेंच विद्युत उत्पादक यंत्र की लंबाई क्रमशः 1 मीटर और 30 मीटर है।<ref name=":5" />  
आर्किमिडीज के पेंच का उपयोग शक्ति उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है यदि वे द्रव उठाने के अतिरिक्त प्रवाहित द्रव द्वारा संचालित होते हैं।<ref name=":1" />पेंच को उच्च से निम्न ऊंचाई तक ले जाने वाला जल पेचदार समतल सतहों पर बलाघूर्ण उत्पन्न करता है, जिससे पेंच घूमता है।<ref name=":1" />आर्किमिडीज स्क्रू जनरेटर में आर्किमिडीज स्क्रू के आकार का रोटर होता है जो अर्धवृत्ताकार गर्त में घूमता है। जल पेंच में बहता है और इसका वजन टरबाइन के ब्लेड पर दबाता है, जो बदले में टरबाइन को घुमाने के लिए मजबूर करता है। स्क्रू के सिरे से मुक्त रूप से जल नदी में बहता है। स्क्रू का ऊपरी सिरा गियरबॉक्स के माध्यम से जनरेटर से जुड़ा होता है। आर्किमिडीज पेंच सैद्धांतिक रूप से प्रतिवर्ती बचाव मशीन है, और ऐसे एकल प्रतिष्ठानों के उदाहरण हैं जहां स्क्रू को वैकल्पिक रूप से पंप और जनरेटर के रूप में उपयोग किया जा सकता है।<ref name=":4">{{Cite journal|last1=YoosefDoost|first1=Arash|last2=Lubitz|first2=William David|date=December 2021|title=Design Guideline for Hydropower Plants Using One or Multiple Archimedes Screws|journal=Processes|language=en|volume=9|issue=12|pages=2128|doi=10.3390/pr9122128|doi-access=free}}</ref>  
आर्किमिडीज के पेंच का उपयोग शक्ति उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है यदि वह द्रव उठाने के अतिरिक्त प्रवाहित द्रव द्वारा संचालित होते हैं।<ref name=":1" /> तब पेंच को उच्च से निम्न ऊंचाई तक ले जाने वाले जल पेंचदार समतल सतहों पर बलाघूर्ण उत्पन्न करता है, जिससे पेंच घूर्णन करता है।<ref name=":1" />आर्किमिडीज पेंच विद्युत उत्पादक यंत्र में आर्किमिडीज पेंच के आकार का घूर्णन होता है जो अर्धवृत्ताकार गर्त में घूर्णन करता है।जब जल पेंच में प्रवाहित होता है तब इसका वजन टरबाइन के ब्लेड पर दाब बनाता है, जो बदले में टरबाइन को घुमाने के लिए प्रेरित करता है। पेंच के सिरे से मुक्त रूप से जल नदी में प्रवाहित करता है। पेंच का ऊपरी सिरा गियर बॉक्स के माध्यम से विद्युत उत्पादक यंत्र से जुड़ा होता है। आर्किमिडीज पेंच सैद्धांतिक रूप से प्रतिवर्ती रक्षा मशीन है और ऐसे एकल प्रतिष्ठानों के उदाहरण हैं जहां पेंच को वैकल्पिक रूप से पंप और विद्युत उत्पादक यंत्र के रूप में उपयोग किया जाता है।<ref name=":4">{{Cite journal|last1=YoosefDoost|first1=Arash|last2=Lubitz|first2=William David|date=December 2021|title=Design Guideline for Hydropower Plants Using One or Multiple Archimedes Screws|journal=Processes|language=en|volume=9|issue=12|pages=2128|doi=10.3390/pr9122128|doi-access=free}}</ref>  


[[File:Archimedes screw design parameters.png|alt=Design Archimedes screws and the required parameters|thumb|आर्किमिडीज पेंच डिजाइन करने के लिए आवश्यक पैरामीटर।<ref name=":4" />आर्किमिडीज़ स्क्रू डिज़ाइन पैरामीटर आर्किमिडीज़ स्क्रू टर्बाइन (जनरेटर) और आर्किमिडीज़ स्क्रू पंप डिज़ाइन करने में समान हैं <ref name=":3" />.|495x495पीएक्स]]
[[File:Archimedes screw design parameters.png|alt=Design Archimedes screws and the required parameters|thumb|आर्किमिडीज पेंच डिजाइन करने के लिए आवश्यक पैरामीटर।<ref name=":4" />आर्किमिडीज़ स्क्रू डिज़ाइन पैरामीटर आर्किमिडीज़ स्क्रू टर्बाइन (जनरेटर) और आर्किमिडीज़ स्क्रू पंप डिज़ाइन करने में समान हैं <ref name=":3" />.|495x495पीएक्स]]


== इतिहास ==
== इतिहास ==
[[File:Turbina Archimedesa MEW Goryn.jpg|thumb|Goryn, पोलैंड में छोटे पनबिजली संयंत्र में पेंच टरबाइन।]][[आर्किमिडीज]] एक प्राचीन आविष्कार है, जिसका श्रेय आर्किमिडीज़ (287-212 ई.पू.) को दिया जाता है, और सामान्यतः [[सिंचाई]] के प्रयोजनों के लिए जलकुंड से जल उठाने के लिए उपयोग किया जाता है। सन् 1819 में फ्रांसीसी इंजीनियर क्लॉड लुइस मैरी हेनरी नेवियर (1785-1836) ने आर्किमिडीयन स्क्रू को जल चक्र के रूप में उपयोग करने का सुझाव दिया।सन् 1916 में विलियम मॉर्शर ने हाइड्रोडायनामिक स्क्रू टर्बाइन पर अमेरिकी पेटेंट के लिए आवेदन किया।<ref>William Moerscher, Water-power system, {{US patent|1434138}}, granted Oct 31, 1922.</ref>
[[File:Turbina Archimedesa MEW Goryn.jpg|thumb|Goryn, पोलैंड में छोटे पनबिजली संयंत्र में पेंच टरबाइन।]][[आर्किमिडीज]] एक प्राचीन आविष्कार है, जिसका श्रेय आर्किमिडीज़ को 287-212 ई.पू. में दिया गया था और सामान्यतः [[सिंचाई]] के प्रयोजनों के लिए जल कुंड से जल उठाने के लिए उपयोग किया जाता है। सन् 1819 में फ्रांसीसी इंजीनियर क्लॉड लुइस मैरी हेनरी नेवियर (1785-1836) ने आर्किमिडीयन पेंच को जल चक्र के रूप में उपयोग करने का सुझाव दिया।सन् 1916 में विलियम मॉर्शर ने हाइड्रोडायनामिक पेंच टरबाइन पर अमेरिकी पेटेंट के लिए आवेदन किया गया था।<ref>William Moerscher, Water-power system, {{US patent|1434138}}, granted Oct 31, 1922.</ref>
== आवेदन ==
== आवेदन ==
[[File:Cragside Archimedes' screw from top.jpg|thumb|क्रैगसाइड एस्टेट में 12 kW स्क्रू टर्बाइन]]आर्किमिडीज स्क्रू टर्बाइन अपेक्षाकृत कम सिरे (0.1 मीटर से 10 मीटर तक) वाली नदियों पर लगाया जाता है<ref name=":1">{{Cite journal|last1=YoosefDoost|first1=Arash|last2=Lubitz|first2=William David|date=2020|title=Archimedes Screw Turbines: A Sustainable Development Solution for Green and Renewable Energy Generation—A Review of Potential and Design Procedures|journal=Sustainability|language=en|volume=12|issue=18|pages=7352|doi=10.3390/su12187352|doi-access=free}} [[File:CC-BY icon.svg|50px]]  Text was copied from this source, which is available under a [https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/  Creative Commons Attribution 4.0 International License].</ref> टर्बाइन के ब्लेड के निर्माण और कम प्रवाह (0.01 m³/s टर्बाइन पर लगभग 10 m³/s तक) और धीमी गति के कारण टर्बाइन को जलीय वन्यजीवों के अनुकूल माना जाता है। इसे अधिकांशतः मछली के अनुकूल के रूप में लेबल किया जाता है। आर्किमिडीयन टर्बाइन का उपयोग उन स्थितियों में किया जा सकता है जहां पर्यावरण और वन्य जीवन के संरक्षण और देखभाल के लिए प्रतिबंधित होता है।
[[File:Cragside Archimedes' screw from top.jpg|thumb|क्रैगसाइड एस्टेट में 12 किलोवाट पेंच टरबाइन]]आर्किमिडीज पेंच टरबाइन अपेक्षाकृत कम सिरे (0.1 मीटर से 10 मीटर तक) वाली नदियों पर लगाया जाता है<ref name=":1">{{Cite journal|last1=YoosefDoost|first1=Arash|last2=Lubitz|first2=William David|date=2020|title=Archimedes Screw Turbines: A Sustainable Development Solution for Green and Renewable Energy Generation—A Review of Potential and Design Procedures|journal=Sustainability|language=en|volume=12|issue=18|pages=7352|doi=10.3390/su12187352|doi-access=free}} [[File:CC-BY icon.svg|50px]]  Text was copied from this source, which is available under a [https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/  Creative Commons Attribution 4.0 International License].</ref> टरबाइन के ब्लेड के निर्माण और कम प्रवाह (0.01 m³/s टरबाइन पर लगभग 10 m³/s तक) और धीमी गति के कारण टरबाइन को जलीय वन्यजीवों के अनुकूल माना जाता है। इसे अधिकांशतः मछली के अनुकूल के रूप में लेबल किया जाता है। आर्किमिडीयन टरबाइन का उपयोग उन स्थितियों में किया जा सकता है जहां पर्यावरण और वन्य जीवन के संरक्षण और देखभाल के लिए प्रतिबंधित होता है।


== डिजाइन ==
== रचना ==
एक आर्किमिडीज स्क्रू टर्बाइन (एएसटी) विद्युत संयंत्र को तीन प्रमुख घटकों के साथ प्रणाली के रूप में माना जा जाता है,जो जलाशय, मेड़, और एएसटी (जो नियंत्रण गेट और ट्रैश रैक द्वारा सिस्टम से जुड़ा हुआ है)।<ref name=":1" />अधिकांश वास्तविकआर्किमिडीज स्क्रू टर्बाइन एएसटी स्थानों पर, आने वाले प्रवाह को एएसटी और समानांतर मेड़ के मध्य विभाजित किया जाना है। सामान्यतः स्थानीय पर्यावरण की सुरक्षा के लिए वीयर पर न्यूनतम प्रवाह अनिवार्य है। अन्य आउटलेट के साथ-साथ मछली की सीढ़ी को इस प्रणाली के अन्य घटकों के रूप में माना जा सकता है।<ref name=":1" />आर्किमिडीज स्क्रू टर्बाइन और स्क्रू जल विद्युत संयंत्रों को डिजाइन करने के सिद्धांतों के बारे में व्यापक गाइड आर्किमिडीज स्क्रू टर्बाइन में उपलब्ध हैजिससे कि हरित और नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन के लिए सतत विकास समाधान-संभावित और डिजाइन प्रक्रियाओं की समीक्षा होती है।<ref name=":1" />
आर्किमिडीज पेंच टरबाइन (एएसटी) विद्युत संयंत्र को तीन प्रमुख घटकों की प्रणाली के रूप में माना जा जाता है,जो जलाशय, मेड़, और आर्किमिडीज पेंच टरबाइन(एएसटी) जो नियंत्रण गेट और ट्रैश रैक द्वारा प्रणाली से जुड़ा होता है।<ref name=":1" />अधिकांश वास्तविक आर्किमिडीज पेंच टरबाइन (एएसटी) के स्थानों पर आने वाले प्रवाह को आर्किमिडीज पेंच टरबाइन (एएसटी) और समानांतर मेड़ के मध्य विभाजित किया जाता है। सामान्यतः स्थानीय पर्यावरण की सुरक्षा के लिए वीयर पर न्यूनतम प्रवाह अनिवार्य होता है तथा अन्य दुकानों के साथ-साथ मछली की सीढ़ी को इस प्रणाली के अन्य घटकों के रूप में माना जाता है।<ref name=":1" />आर्किमिडीज पेंच टरबाइन और पेंच जल विद्युत संयंत्रों की रचना करके इस सिद्धांतों के बारे में व्यापक सुझाव आर्किमिडीज पेंच टरबाइन में उपलब्ध है जिससे कि हरित और नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन के लिए सतत विकास समाधान-संभावित और रचना प्रक्रियाओं की समीक्षा होती है।<ref name=":1" />
=== प्रवाह दर मॉडल ===
=== प्रवाह दर मॉडल ===
आर्किमिडीज स्क्रू टर्बाइन और जलविद्युत संयंत्रों को डिजाइन करने के लिए, यह अनुमान लगाना आवश्यक है कि जब जल की मात्रा स्क्रू टरबाइन से गुजर रही है तब आर्किमिडीज स्क्रू टरबाइन द्वारा उत्पन्न शक्ति की मात्रा के माध्यम से जल के आयतन के प्रवाह की दर के समानुपाती होती है।<ref name=":1" />आर्किमिडीज़ स्क्रू टर्बाइन में प्रवेश करने वाले जल की मात्रा इनलेट जल की गहराई और स्क्रू की घूर्णन गति पर निर्भर करती है।<ref name=":2">{{Citation|last1=YoosefDoost|first1=Arash|title=Development of an Equation for the Volume of Flow Passing Through an Archimedes Screw Turbine|date=2021|url=http://link.springer.com/10.1007/978-3-030-64715-5_2|work=Sustaining Tomorrow|pages=17–37|editor-last=Ting|editor-first=David S.-K.|place=Cham|publisher=Springer International Publishing|language=en|doi=10.1007/978-3-030-64715-5_2|isbn=978-3-030-64714-8|access-date=2021-02-09|last2=Lubitz|first2=William David|s2cid=234121383|editor2-last=Vasel-Be-Hagh|editor2-first=Ahmad}}</ref> विभिन्न रोटेशन गति (ω) और इनलेट जल स्तरों के लिए आर्किमिडीज स्क्रू टरबाइन से गुजरने वाली कुल प्रवाह दर का अनुमान लगाने के लिए निम्नलिखित समीकरण का उपयोग किया जा सकता है:<ref name=":1" /><ref name=":2" />
आर्किमिडीज पेंच टरबाइन और जल विद्युत संयंत्रों की रचना करने के लिए यह अनुमान लगाया जाना आवश्यक है कि जब जल की मात्रा पेंच टरबाइन से गुजर रही होती है तब आर्किमिडीज पेंच टरबाइन द्वारा उत्पन्न शक्ति की मात्रा के माध्यम से जल के आयतन के प्रवाह की दर के समानुपाती होती है।<ref name=":1" />आर्किमिडीज़ पेंच टरबाइन में प्रवेश करने वाले जल की मात्रा प्रवेश जल की गहराई और पेंच की घूर्णन गति पर निर्भर करती है।<ref name=":2">{{Citation|last1=YoosefDoost|first1=Arash|title=Development of an Equation for the Volume of Flow Passing Through an Archimedes Screw Turbine|date=2021|url=http://link.springer.com/10.1007/978-3-030-64715-5_2|work=Sustaining Tomorrow|pages=17–37|editor-last=Ting|editor-first=David S.-K.|place=Cham|publisher=Springer International Publishing|language=en|doi=10.1007/978-3-030-64715-5_2|isbn=978-3-030-64714-8|access-date=2021-02-09|last2=Lubitz|first2=William David|s2cid=234121383|editor2-last=Vasel-Be-Hagh|editor2-first=Ahmad}}</ref> विभिन्न घूर्णन गति (ω) और प्रवेश जल स्तरों के लिए आर्किमिडीज पेंच टरबाइन से गुजरने वाली कुल प्रवाह दर का अनुमान लगाने के लिए निम्नलिखित समीकरण का उपयोग किया जाता है।<ref name=":1" /><ref name=":2" />


<math>Q=\alpha Q_{Max} (A_E/A_{Max})^\beta (\omega/\omega_M)^\gamma</math>
<math>Q=\alpha Q_{Max} (A_E/A_{Max})^\beta (\omega/\omega_M)^\gamma</math>
कहाँ <math>\alpha</math>, <math>\beta</math> और <math>\gamma</math> पेंच गुणों से संबंधित स्थिरांक हैं। प्रारंभिक जांच से ऐसा संकेत मिलता है <math>\alpha= 1.242</math> , <math>\beta= 1.311</math> , और <math>\gamma= 0.822</math> की उचित भविष्यवाणी करें <math>Q</math> छोटे से पूर्ण पैमाने के एएसटी आकारों की विस्तृत श्रृंखला के लिए।<ref name=":1" /><ref name=":2" />


जहां <math>\alpha</math>, <math>\beta</math> और <math>\gamma</math> पेंच गुणों से संबंधित स्थिरांक हैं। प्रारंभिक जांच से ऐसा संकेत मिलता है कि <math>\alpha= 1.242</math> , <math>\beta= 1.311</math> , और <math>\gamma= 0.822</math> की उचित गणना करें,तथा <math>Q</math> छोटे से पूर्ण पैमाने केआर्किमिडीज पेंच टरबाइन(एएसटी) आकारों की विस्तृत श्रृंखला के लिए प्रयोग किया जाता है।<ref name=":1" /><ref name=":2" />
=== रचना आर्किमिडीज पेंच ज्यामिति ===
रचना आर्किमिडीज़ पेंच ज्यामिति के निश्चय से <math>D_O</math> आर्किमिडीज़ पेंच के अन्य डिज़ाइन को दिखाएँ जाने की गणना आसान चरण-दर-चरण विश्लेषणात्मक पद्धति का उपयोग करके आसानी से की जा सकती है।<ref name=":3" /><ref name=":4" />अध्ययनों से पता चलता है कि आर्किमिडीज के अनुसार, पेंच से गुजरने वाली प्रवाह की मात्रा में प्रवेश करने की गहराई, व्यास और पेंच की घूर्णन गति का कार्य करती है।<ref name=":2" /><ref name=":1" />इसलिए इसे वांछित रूप से अनुमापी प्रवाह दर <math>Q</math> में <math>(m^3/s)</math> और घूर्णन गति <math>\omega</math> में <math>(rad/s)</math> निम्नलिखित विश्लेषणात्मक समीकरण का उपयोग आर्किमिडीज पेंच के समग्र व्यास को निर्धारित करने के लिए किया जाता है <math>D_O</math> में <math>(m)</math><ref name=":3" />


=== डिजाइन आर्किमिडीज पेंच ज्यामिति ===
<math>D_O = (16\pi Q}/{\sigma\omega (2\theta_O-sin2\theta_O)-\delta^2(2\theta_i-sin(2\theta_i))^{1/3}</math>
के निश्चय से <math>D_O</math> आर्किमिडीज़ स्क्रू के अन्य डिज़ाइन पैरामीटरों की गणना आसान चरण-दर-चरण विश्लेषणात्मक पद्धति का उपयोग करके आसानी से की जा सकती है।<ref name=":3" /><ref name=":4" />अध्ययनों से पता चलता है कि आर्किमिडीज स्क्रू से गुजरने वाली प्रवाह की मात्रा इनलेट की गहराई, व्यास और स्क्रू की रोटेशन गति का कार्य है।<ref name=":2" /><ref name=":1" />इसलिए, वांछित अनुमापी प्रवाह दर <math>Q</math> में <math>(m^3/s)</math> और घूर्णन गति <math>\omega</math> में <math>(rad/s)</math> निम्नलिखित विश्लेषणात्मक समीकरण का उपयोग आर्किमिडीज स्क्रू के समग्र व्यास को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है <math>D_O</math> में <math>(m)</math>:<ref name=":3" />


<math>D_O = (16\pi Q}/{\sigma\omega (2\theta_O-sin2\theta_O)-\delta^2(2\theta_i-sin(2\theta_i))^{1/3}</math>
आर्किमिडीज पेंच रचना इस विश्लेषणात्मक समीकरण का उपयोग करने वाले सामान्य मानकों के आधार पर इसे सरल बना सकते हैं।<ref name=":3" />
आर्किमिडीज पेंच डिजाइनर इस विश्लेषणात्मक समीकरण का उपयोग करने वाले सामान्य मानकों के आधार पर इसे सरल बना सकते हैं:<ref name=":3" />


<math>D_O=\eta Q^{3/7}</math>
<math>D_O=\eta Q^{3/7}</math>
η का मान केवल का उपयोग करके निर्धारित कर सकता है <math>\eta</math> ग्राफ<ref name=":3" />या <math>\Theta</math> ग्राफ।<ref name=":4" />के निश्चय से <math>D_O</math> आर्किमिडीज़ स्क्रू के अन्य डिज़ाइन पैरामीटरों की गणना आसान चरण-दर-चरण विश्लेषणात्मक पद्धति का उपयोग करके आसानी से की जा सकती है।<ref name=":3" /><ref name=":4" />


η के मान का उपयोग करके निर्धारित कर सकते है <math>\eta</math> ग्राफ<ref name=":3" />या <math>\Theta</math> ग्राफ है।<ref name=":4" />इसके निश्चय से <math>D_O</math> आर्किमिडीज़ पेंच के अन्य डिज़ाइन पैरामीटरों की गणना आसान चरण-दर-चरण विश्लेषणात्मक पद्धति का उपयोग करके आसानी से की जा सकती है।<ref name=":3" /><ref name=":4" />
== उदाहरण ==
== उदाहरण ==


=== यूके में ===
=== यूके में ===


* [[मर्सी नदी]] पर वूलस्टन, चेशायर मेड़ 486 kW, निर्माणाधीन<ref>{{Cite web|url=https://planning.warrington.gov.uk/swiftlg/apas/run/WPHAPPDETAIL.DisplayUrl?theApnID=2018/32951|title=Woolston {{!}} Planning Application|website=Warrington Borough Council|access-date=2021-03-22}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://www.renfin.eu/news/new-projects-in-england/|title=Woolston {{!}} Project Overview|website=renfin.eu|access-date=2021-03-22}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://www.warrington-worldwide.co.uk/?s=woolston+weir+power|title=Woolston {{!}} Local News Items|website=Warrington Worldwide|access-date=2021-03-22}}</ref>
* [[मर्सी नदी]] पर वूलस्टन, चेशायर मेड़ 486 किलोवाट, निर्माणाधीन<ref>{{Cite web|url=https://planning.warrington.gov.uk/swiftlg/apas/run/WPHAPPDETAIL.DisplayUrl?theApnID=2018/32951|title=Woolston {{!}} Planning Application|website=Warrington Borough Council|access-date=2021-03-22}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://www.renfin.eu/news/new-projects-in-england/|title=Woolston {{!}} Project Overview|website=renfin.eu|access-date=2021-03-22}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://www.warrington-worldwide.co.uk/?s=woolston+weir+power|title=Woolston {{!}} Local News Items|website=Warrington Worldwide|access-date=2021-03-22}}</ref>
* डेवोन, [[टोटनेस]] 320 kW , दिसंबर 2015 को कमीशन किया गया<ref>{{Cite web|url=http://www.mannpower-hydro.co.uk/project/totnes/|title=Totnes {{!}} MannPower Consulting|website=www.mannpower-hydro.co.uk|access-date=2016-08-05}}</ref>
* डेवोन, [[टोटनेस]] 320 किलोवाट, दिसंबर 2015 को आयुक्त किया गया<ref>{{Cite web|url=http://www.mannpower-hydro.co.uk/project/totnes/|title=Totnes {{!}} MannPower Consulting|website=www.mannpower-hydro.co.uk|access-date=2016-08-05}}</ref>
* रोमनी, [[बर्कशायर]], 270 kW, [[विंडसर कैसल]] को ऊर्जा का नवीकरणीय स्रोत प्रदान करने के लिए स्थापित, जुलाई 2013 को चालू किया गया<ref>{{Cite web|url=http://www.mannpower-hydro.co.uk/project/romney/|title=Romney {{!}} MannPower Consulting|website=www.mannpower-hydro.co.uk|access-date=2016-08-05}}</ref>
* रोमनी, [[बर्कशायर]], 270 किलोवाट, [[विंडसर कैसल]] को ऊर्जा का नवीकरणीय स्रोत प्रदान करने के लिए स्थापित करके जुलाई 2013 को प्रारंभ किया गया<ref>{{Cite web|url=http://www.mannpower-hydro.co.uk/project/romney/|title=Romney {{!}} MannPower Consulting|website=www.mannpower-hydro.co.uk|access-date=2016-08-05}}</ref>
* बेलीज़ वियर, रैडक्लिफ, ग्रेटर मैनचेस्टर, 100 kW, मई 2012 को कमीशन किया गया<ref>{{Cite web|url=http://www.mannpower-hydro.co.uk/project/bealeys-weir/|title=Bealeys Weir {{!}} MannPower Consulting|website=www.mannpower-hydro.co.uk|access-date=2016-08-05}}</ref>
* बेलीज़ वियर, रैडक्लिफ, ग्रेटर मैनचेस्टर, 100 किलोवाट, मई 2012 को आयुक्त किया गया<ref>{{Cite web|url=http://www.mannpower-hydro.co.uk/project/bealeys-weir/|title=Bealeys Weir {{!}} MannPower Consulting|website=www.mannpower-hydro.co.uk|access-date=2016-08-05}}</ref>
* मैपलडरहम, [[टेम्स नदी]], ब्रिटेन की सबसे बड़ी प्रवाह क्षमता (8मी³/सेकंड) सिंगल स्क्रू, 99 किलोवाट।<ref name=":0">{{Cite web|url=http://www.westernrenew.co.uk/wre/case_studies|title=Hydro Power Case Studies, Micro-Hydro Case Studies - Western Renewable Energy|website=www.westernrenew.co.uk|access-date=2016-08-05}}</ref>
* मैपलडरहम, [[टेम्स नदी]], ब्रिटेन की सबसे बड़ी प्रवाह क्षमता (8मी³/सेकंड) संकेत पेंच, 99 किलोवाट।<ref name=":0">{{Cite web|url=http://www.westernrenew.co.uk/wre/case_studies|title=Hydro Power Case Studies, Micro-Hydro Case Studies - Western Renewable Energy|website=www.westernrenew.co.uk|access-date=2016-08-05}}</ref>
* बकफास्ट, [[नदी डार्ट]], स्क्रू टर्बाइन और फिशपास, 84 kW<ref name=":0" />* यूके की पहली सामुदायिक स्वामित्व वाली जलविद्युत योजना, और फ़िशपास, [[न्यू मिल्स]] में 63 kW।<ref name=":0" />* यूके का पहला ग्रिड कनेक्टेड स्क्रू टर्बाइन, रिवर डार्ट कंट्री पार्क में 50 kW।<ref name=":0" />* [[नदी बैन हाइड्रो]], समुदाय के स्वामित्व वाली स्क्रू टर्बाइन, 37 kW<ref name=":0" />* टिप्टन, रिवर ओटर, डेवॉन, 30 kW<ref name=":0" />* [[रोशडेल]], स्क्रू टर्बाइन और फिशपास, 20 kW<ref name=":0" />* [[क्रैगसाइड]], पनबिजली का जन्मस्थान, 12 kW<ref>{{Cite web|url=https://www.nationaltrust.org.uk/features/hydropower-returns-to-cragside|title=Hydropower returns to Cragside|website=National Trust|access-date=2016-08-09}}</ref>
* बकफास्ट, [[नदी डार्ट]], पेंच टरबाइन और फिशपास, 84 किलोवाट<ref name=":0" />*
 
*यूके की पहली सामुदायिक स्वामित्व वाली जल विद्युत योजना, और फ़िशपास,[[न्यू मिल्स|नये भोजन]] में 63 किलोवाट।<ref name=":0" />  
 
*यूके का पहला ग्रिड जुड़ा हुआ पेंच टरबाइन, रिवर डार्ट कंट्री पार्क में 50 किलोवाट।<ref name=":0" />*
*[[नदी बैन हाइड्रो]], समुदाय के स्वामित्व वाली पेंच टरबाइन, 37 किलोवाट <ref name=":0" />* टिप्टन, रिवर ओटर, डेवॉन, 30 किलोवाट <ref name=":0" />*
*[[रोशडेल]], पेंच टरबाइन और फिशपास, 20 किलोवाट <ref name=":0" />* [[क्रैगसाइड]], पनबिजली का जन्मस्थान, 12 किलोवाट<ref>{{Cite web|url=https://www.nationaltrust.org.uk/features/hydropower-returns-to-cragside|title=Hydropower returns to Cragside|website=National Trust|access-date=2016-08-09}}</ref>
=== संयुक्त राज्य अमेरिका में ===
=== संयुक्त राज्य अमेरिका में ===


* मेरिडेन, कनेक्टिकट में [[क्विनिपियाक नदी]] पर हनोवर तालाब, 105 kW (या 920,000 kWh/वर्ष), ग्रिड से जुड़ा, अप्रैल, 2017 को चालू किया गया; अमेरिका में पहली पेंच टरबाइन स्थापना।<ref>Andrew Ragall, [http://www.myrecordjournal.com/news/meriden/meridennews/10261795-154/ancient-technology-in-meridens-hanover-pond-dam-begins-generating-electricity.html Ancient  technology in Meriden's Hannover Pond dam begins generating electricity], Meriden Record Journal, April 27, 2017.</ref><ref>[http://www.prnewswire.com/news-releases/new-england-hydropower-energizes-first-archimedes-screw-turbine-site-in-u-s-300446129.html New England Hydropower Energizes First Archimedes Screw Turbine in U.S.], PR Newswire, April 27, 2017.</ref>
* मेरिडेन, कनेक्टिकट में [[क्विनिपियाक नदी]] पर हनोवर तालाब, 105 किलोवाट (या 920,000 किलोवाटघंटा/वर्ष), ग्रिड से जुड़ा, अप्रैल, 2017 प्रारंभ को किया गया तब अमेरिका में पहली पेंच टरबाइन की स्थापना हुई।<ref>Andrew Ragall, [http://www.myrecordjournal.com/news/meriden/meridennews/10261795-154/ancient-technology-in-meridens-hanover-pond-dam-begins-generating-electricity.html Ancient  technology in Meriden's Hannover Pond dam begins generating electricity], Meriden Record Journal, April 27, 2017.</ref><ref>[http://www.prnewswire.com/news-releases/new-england-hydropower-energizes-first-archimedes-screw-turbine-site-in-u-s-300446129.html New England Hydropower Energizes First Archimedes Screw Turbine in U.S.], PR Newswire, April 27, 2017.</ref>
 
 
=== कनाडा में ===
=== कनाडा में ===


* पहला आर्किमिडीज स्क्रू टर्बाइन कनाडा में 2013 में वाटरफोर्ड, ओंटारियो के पास स्थापित किया गया था।<ref name=":1" />
* पहला आर्किमिडीज पेंच टरबाइन कनाडा में सन् 2013 में वाटरफोर्ड, ओंटारियो के पास स्थापित किया गया था।<ref name=":1" />
 
 
== साहित्य ==
== साहित्य ==
*योसेफदोस्त, ए., डब्ल्यू.-डी. लुबित्ज़: [https://www.mdpi.com/2227-9717/9/12/2128/htm या से अधिक आर्किमिडीज़ स्क्रू का उपयोग करके हाइड्रोपावर संयंत्रों के लिए डिज़ाइन दिशानिर्देश], प्रक्रियाएं, 2021. doi:doi:10.3390/pr9122128|10.3390 /पीआर9122128
*योसेफदोस्त, ए.डब्ल्यू.-डी.लुबित्ज़ [https://www.mdpi.com/2227-9717/9/12/2128/htm या से अधिक आर्किमिडीज़ पेंच का उपयोग करके पनबिजली संयंत्रों के लिए डिज़ाइन दिशानिर्देश], प्रक्रियाएं, 2021. doi:doi:10.3390/pr9122128|10.3390 /पीआर9122128
*योसेफदोस्त, ए., डब्ल्यू.-डी. लुबित्ज़: [https://www.mdpi.com/1996-1073/14/22/7812/htm आर्किमिडीज़ स्क्रू डिज़ाइन: आर्किमिडीज़ स्क्रू ज्यामिति के त्वरित अनुमान के लिए विश्लेषणात्मक मॉडल], एनर्जी 2021. doi:doi:10.3390/en14227812 |10.3390/hi14227812
*योसेफदोस्त, ए.डब्ल्यू.-डी.लुबित्ज़ [https://www.mdpi.com/1996-1073/14/22/7812/htm आर्किमिडीज़ पेंच डिज़ाइन: आर्किमिडीज़ पेंच ज्यामिति के त्वरित अनुमान के लिए विश्लेषणात्मक मॉडल], एनर्जी 2021. doi:doi:10.3390/en14227812 |10.3390/hi14227812
*योसेफदोस्त, ए., डब्ल्यू.-डी. लुबिट्ज: [https://www.mdpi.com/2071-1050/12/18/7352/htm आर्किमिडीज स्क्रू टर्बाइन: हरित और नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन के लिए सतत विकास समाधान-संभावित और डिजाइन प्रक्रियाओं की समीक्षा], स्थिरता, 2020. डीओआई:डोई:10.3390/सु12187352|10.3390/सु12187352.
*योसेफदोस्त, ए.डब्ल्यू.-डी.लुबिट्ज: [https://www.mdpi.com/2071-1050/12/18/7352/htm आर्किमिडीज पेंच टरबाइन: हरित और नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन के लिए सतत विकास समाधान-संभावित और रचना प्रक्रियाओं की समीक्षा], स्थिरता, 2020. डीओआई:डोई:10.3390/सु12187352|10.3390/सु12187352.
*Yoosefdoost, A.: [https://atrium.lib.uoguelph.ca/xmlui/bitstream/handle/10214/26889/Yoosefdoost_Arash_202205_PhD.pdf?sequence=3&isAllowed=y आर्किमिडीज़ स्क्रू जेनरेटर और हाइड्रोपावर प्लांट: डिज़ाइन दिशानिर्देश और विश्लेषणात्मक मॉडल्स], गुएलफ विश्वविद्यालय, 2022, पीएचडी थीसिस, गुएलफ, ओएन, कनाडा।
*Yoosefdoost, A.: [https://atrium.lib.uoguelph.ca/xmlui/bitstream/handle/10214/26889/Yoosefdoost_Arash_202205_PhD.pdf?sequence=3&isAllowed=y आर्किमिडीज़ पेंच विद्युत उत्पादक यंत्र और हाइड्रोपावर प्लांट: डिज़ाइन दिशानिर्देश और विश्लेषणात्मक मॉडल्स], गुएलफ विश्वविद्यालय, 2022, पीएचडी थीसिस, गुएलफ, ओएन, कनाडा।
*पी। जे. कैंटर्ट: आर्किमिडीयन स्क्रू पंप के लिए मैनुअल, हिरथमर वर्लाग 2008, {{ISBN|978-3-88721-896-6}}
*पी। जे. कैंटर्ट: आर्किमिडीयन पेंच पंप के लिए मैनुअल, हिरथमर वर्लाग 2008, {{ISBN|978-3-88721-896-6}}
* पीजे कैंटर्ट: प्रैक्टिकल हैंडबुक स्क्रू पंप। हिरथममेर वर्लाग 2008, {{ISBN|978-3-88721-202-5}}
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* विलियम मोर्शर - [http://www.google.com/patents/US1434138 पेटेंट US1434138]
* विलियम मोर्शर - [http://www.google.com/patents/US1434138 पेटेंट US1434138]
* के. ब्रैडा, के.-ए। रेडलिक - वाटर स्क्रू मोटर टू माइक्रो पावर प्लांट - निर्माण और संचालन का पहला अनुभव (1998)
* के. ब्रैडा, के.-रेडलिक - वाटर पेंच मोटर टू माइक्रो पावर प्लांट - निर्माण और संचालन का पहला अनुभव (1998)
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* के. ब्राडा - वाटर पेंच मोटर के साथ माइक्रो पावर प्लांट (1995)
* के. ब्रैडा, के.-ए। रेडलिक - जल शक्ति पेंच - विशेषता और उपयोग (1996)
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* के. ब्रैडा, के.-ए। रेडलिक, (1996)। माइक्रोपावर प्लांट के लिए वाटर स्क्रू मोटर। छठा अंतरराष्ट्रीय सिंप। हीट एक्सचेंज और नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत, 43-52, डब्ल्यू नोवाक, एड। Wydaw Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, पोलैंड।
* के. ब्रैडा, के.-रेडलिक, (1996)। माइक्रोपावर प्लांट के लिए वाटर पेंच मोटर। छठा अंतरराष्ट्रीय सिंप। हीट एक्सचेंज और नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत, 43-52, डब्ल्यू नोवाक, एड। Wydaw Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, पोलैंड।


== यह भी देखें ==
== यह भी देखें ==
* [[जल टर्बाइन]]
* [[जल टर्बाइन|जल टरबाइन]]
* आर्किमिडीज का पेंच
* आर्किमिडीज का पेंच  


== संदर्भ ==
== संदर्भ ==
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* [http://www.landustrie.nl/en/products/hydropower/hydropower-screws.html Information on one of the manufacturers]
* [http://www.landustrie.nl/en/products/hydropower/hydropower-screws.html Information on one of the manufacturers]
* {{in lang|pl}} [http://www.dobraenergia.info/ The first screw turbine in Poland]
* {{in lang|pl}} [http://www.dobraenergia.info/ The first screw turbine in Poland]
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Latest revision as of 11:22, 10 February 2023

आर्किमिडीयन पेंच की विपरीत क्रिया, पेंच के माध्यम से नीचे बहने वाले जल से ऊर्जा प्राप्त करने वाले पेंच टरबाइन का सिद्धांत।
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पेंच टरबाइन में सामान्यतः तीन या चार उड़ानें होती हैं (दूसरी पंक्ति)
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मॉनमाउथ, वेल्स में दो समानांतर पेंच टरबाइन प्रत्येक 75 किलोवाट का उत्पादन करने में सक्षम हैं
File:Wasserkraftschnecke, Schwarze Lacke, München.ogv
म्यूनिख, जर्मनी में 40 किलोवाट पेंच टरबाइन का वीडियो

आर्किमिडीज़ पेंच विद्युत उत्पादक यंत्र (एएसजी),[1]आर्किमिडीज़ पेंच टरबाइन (एएसटी) के रूप में भी जाना जाता है,[2]आर्किमिडीयन टरबाइन या पेंच टरबाइन बचाव मशीन है जो जल की संभावित ऊर्जा को नदी के ऊपरी स्तर पर कार्य (भौतिकी) में परिवर्तित करती है। यह जल विद्युत को बदल कर जल के पहियों के समान जल के वजन के रूप में संचालित करती है,और इसे अर्ध-स्थैतिक दबाव मशीन के रूप में माना जाता है।[2]आर्किमिडीज पेंच विद्युत उत्पादक यंत्र के प्रवाह की विस्तृत श्रृंखला में काम करते हैं, जिसमे कि लो हेड्स (0.01 से 14.5 ) और हेड्स (0.1 मीटर से 10 मीटर) में मध्यम प्रवाह दर सम्मलित होती हैं जो पारंपरिक टरबाइनों के लिए आदर्श नहीं हैं जिसके कारण उच्च प्रदर्शन तकनीकों द्वारा हस्तछेप नहीं किया जाता है।[3] सबसे छोटे और सबसे लंबे आर्किमिडीज पेंच विद्युत उत्पादक यंत्र की लंबाई क्रमशः 1 मीटर और 30 मीटर है।[3]

आर्किमिडीज के पेंच का उपयोग शक्ति उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है यदि वह द्रव उठाने के अतिरिक्त प्रवाहित द्रव द्वारा संचालित होते हैं।[2] तब पेंच को उच्च से निम्न ऊंचाई तक ले जाने वाले जल पेंचदार समतल सतहों पर बलाघूर्ण उत्पन्न करता है, जिससे पेंच घूर्णन करता है।[2]आर्किमिडीज पेंच विद्युत उत्पादक यंत्र में आर्किमिडीज पेंच के आकार का घूर्णन होता है जो अर्धवृत्ताकार गर्त में घूर्णन करता है।जब जल पेंच में प्रवाहित होता है तब इसका वजन टरबाइन के ब्लेड पर दाब बनाता है, जो बदले में टरबाइन को घुमाने के लिए प्रेरित करता है। पेंच के सिरे से मुक्त रूप से जल नदी में प्रवाहित करता है। पेंच का ऊपरी सिरा गियर बॉक्स के माध्यम से विद्युत उत्पादक यंत्र से जुड़ा होता है। आर्किमिडीज पेंच सैद्धांतिक रूप से प्रतिवर्ती रक्षा मशीन है और ऐसे एकल प्रतिष्ठानों के उदाहरण हैं जहां पेंच को वैकल्पिक रूप से पंप और विद्युत उत्पादक यंत्र के रूप में उपयोग किया जाता है।[4]

इतिहास

File:Turbina Archimedesa MEW Goryn.jpg
Goryn, पोलैंड में छोटे पनबिजली संयंत्र में पेंच टरबाइन।

आर्किमिडीज एक प्राचीन आविष्कार है, जिसका श्रेय आर्किमिडीज़ को 287-212 ई.पू. में दिया गया था और सामान्यतः सिंचाई के प्रयोजनों के लिए जल कुंड से जल उठाने के लिए उपयोग किया जाता है। सन् 1819 में फ्रांसीसी इंजीनियर क्लॉड लुइस मैरी हेनरी नेवियर (1785-1836) ने आर्किमिडीयन पेंच को जल चक्र के रूप में उपयोग करने का सुझाव दिया।सन् 1916 में विलियम मॉर्शर ने हाइड्रोडायनामिक पेंच टरबाइन पर अमेरिकी पेटेंट के लिए आवेदन किया गया था।[5]

आवेदन

File:Cragside Archimedes' screw from top.jpg
क्रैगसाइड एस्टेट में 12 किलोवाट पेंच टरबाइन

आर्किमिडीज पेंच टरबाइन अपेक्षाकृत कम सिरे (0.1 मीटर से 10 मीटर तक) वाली नदियों पर लगाया जाता है[2] टरबाइन के ब्लेड के निर्माण और कम प्रवाह (0.01 m³/s टरबाइन पर लगभग 10 m³/s तक) और धीमी गति के कारण टरबाइन को जलीय वन्यजीवों के अनुकूल माना जाता है। इसे अधिकांशतः मछली के अनुकूल के रूप में लेबल किया जाता है। आर्किमिडीयन टरबाइन का उपयोग उन स्थितियों में किया जा सकता है जहां पर्यावरण और वन्य जीवन के संरक्षण और देखभाल के लिए प्रतिबंधित होता है।

रचना

आर्किमिडीज पेंच टरबाइन (एएसटी) विद्युत संयंत्र को तीन प्रमुख घटकों की प्रणाली के रूप में माना जा जाता है,जो जलाशय, मेड़, और आर्किमिडीज पेंच टरबाइन(एएसटी) जो नियंत्रण गेट और ट्रैश रैक द्वारा प्रणाली से जुड़ा होता है।[2]अधिकांश वास्तविक आर्किमिडीज पेंच टरबाइन (एएसटी) के स्थानों पर आने वाले प्रवाह को आर्किमिडीज पेंच टरबाइन (एएसटी) और समानांतर मेड़ के मध्य विभाजित किया जाता है। सामान्यतः स्थानीय पर्यावरण की सुरक्षा के लिए वीयर पर न्यूनतम प्रवाह अनिवार्य होता है तथा अन्य दुकानों के साथ-साथ मछली की सीढ़ी को इस प्रणाली के अन्य घटकों के रूप में माना जाता है।[2]आर्किमिडीज पेंच टरबाइन और पेंच जल विद्युत संयंत्रों की रचना करके इस सिद्धांतों के बारे में व्यापक सुझाव आर्किमिडीज पेंच टरबाइन में उपलब्ध है जिससे कि हरित और नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन के लिए सतत विकास समाधान-संभावित और रचना प्रक्रियाओं की समीक्षा होती है।[2]

प्रवाह दर मॉडल

आर्किमिडीज पेंच टरबाइन और जल विद्युत संयंत्रों की रचना करने के लिए यह अनुमान लगाया जाना आवश्यक है कि जब जल की मात्रा पेंच टरबाइन से गुजर रही होती है तब आर्किमिडीज पेंच टरबाइन द्वारा उत्पन्न शक्ति की मात्रा के माध्यम से जल के आयतन के प्रवाह की दर के समानुपाती होती है।[2]आर्किमिडीज़ पेंच टरबाइन में प्रवेश करने वाले जल की मात्रा प्रवेश जल की गहराई और पेंच की घूर्णन गति पर निर्भर करती है।[6] विभिन्न घूर्णन गति (ω) और प्रवेश जल स्तरों के लिए आर्किमिडीज पेंच टरबाइन से गुजरने वाली कुल प्रवाह दर का अनुमान लगाने के लिए निम्नलिखित समीकरण का उपयोग किया जाता है।[2][6]

जहां , और पेंच गुणों से संबंधित स्थिरांक हैं। प्रारंभिक जांच से ऐसा संकेत मिलता है कि , , और की उचित गणना करें,तथा छोटे से पूर्ण पैमाने केआर्किमिडीज पेंच टरबाइन(एएसटी) आकारों की विस्तृत श्रृंखला के लिए प्रयोग किया जाता है।[2][6]

रचना आर्किमिडीज पेंच ज्यामिति

रचना आर्किमिडीज़ पेंच ज्यामिति के निश्चय से आर्किमिडीज़ पेंच के अन्य डिज़ाइन को दिखाएँ जाने की गणना आसान चरण-दर-चरण विश्लेषणात्मक पद्धति का उपयोग करके आसानी से की जा सकती है।[1][4]अध्ययनों से पता चलता है कि आर्किमिडीज के अनुसार, पेंच से गुजरने वाली प्रवाह की मात्रा में प्रवेश करने की गहराई, व्यास और पेंच की घूर्णन गति का कार्य करती है।[6][2]इसलिए इसे वांछित रूप से अनुमापी प्रवाह दर में और घूर्णन गति में निम्नलिखित विश्लेषणात्मक समीकरण का उपयोग आर्किमिडीज पेंच के समग्र व्यास को निर्धारित करने के लिए किया जाता है में [1]

आर्किमिडीज पेंच रचना इस विश्लेषणात्मक समीकरण का उपयोग करने वाले सामान्य मानकों के आधार पर इसे सरल बना सकते हैं।[1]

η के मान का उपयोग करके निर्धारित कर सकते है ग्राफ[1]या ग्राफ है।[4]इसके निश्चय से आर्किमिडीज़ पेंच के अन्य डिज़ाइन पैरामीटरों की गणना आसान चरण-दर-चरण विश्लेषणात्मक पद्धति का उपयोग करके आसानी से की जा सकती है।[1][4]

उदाहरण

यूके में

  • मर्सी नदी पर वूलस्टन, चेशायर मेड़ 486 किलोवाट, निर्माणाधीन[7][8][9]
  • डेवोन, टोटनेस 320 किलोवाट, दिसंबर 2015 को आयुक्त किया गया[10]
  • रोमनी, बर्कशायर, 270 किलोवाट, विंडसर कैसल को ऊर्जा का नवीकरणीय स्रोत प्रदान करने के लिए स्थापित करके जुलाई 2013 को प्रारंभ किया गया[11]
  • बेलीज़ वियर, रैडक्लिफ, ग्रेटर मैनचेस्टर, 100 किलोवाट, मई 2012 को आयुक्त किया गया[12]
  • मैपलडरहम, टेम्स नदी, ब्रिटेन की सबसे बड़ी प्रवाह क्षमता (8मी³/सेकंड) संकेत पेंच, 99 किलोवाट।[13]
  • बकफास्ट, नदी डार्ट, पेंच टरबाइन और फिशपास, 84 किलोवाट[13]*
  • यूके की पहली सामुदायिक स्वामित्व वाली जल विद्युत योजना, और फ़िशपास,नये भोजन में 63 किलोवाट।[13]
  • यूके का पहला ग्रिड जुड़ा हुआ पेंच टरबाइन, रिवर डार्ट कंट्री पार्क में 50 किलोवाट।[13]*
  • नदी बैन हाइड्रो, समुदाय के स्वामित्व वाली पेंच टरबाइन, 37 किलोवाट [13]* टिप्टन, रिवर ओटर, डेवॉन, 30 किलोवाट [13]*
  • रोशडेल, पेंच टरबाइन और फिशपास, 20 किलोवाट [13]* क्रैगसाइड, पनबिजली का जन्मस्थान, 12 किलोवाट[14]

संयुक्त राज्य अमेरिका में

  • मेरिडेन, कनेक्टिकट में क्विनिपियाक नदी पर हनोवर तालाब, 105 किलोवाट (या 920,000 किलोवाटघंटा/वर्ष), ग्रिड से जुड़ा, अप्रैल, 2017 प्रारंभ को किया गया तब अमेरिका में पहली पेंच टरबाइन की स्थापना हुई।[15][16]

कनाडा में

  • पहला आर्किमिडीज पेंच टरबाइन कनाडा में सन् 2013 में वाटरफोर्ड, ओंटारियो के पास स्थापित किया गया था।[2]

साहित्य

यह भी देखें

संदर्भ

  1. 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 YoosefDoost, Arash; Lubitz, William David (January 2021). "Archimedes Screw Design: An Analytical Model for Rapid Estimation of Archimedes Screw Geometry". Energies (in English). 14 (22): 7812. doi:10.3390/en14227812.
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