পাম্প ও টারবাইন নিয়ে গুরুত্বপূর্ণ তথ্য (Pump-Turbine)
📘 মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং
✳️ বিষয়: পাম্প ও টারবাইন (Pump & Turbine)
এই পোস্টে রয়েছে চাকরি পরীক্ষার উপযোগী প্রশ্ন, সূত্র ও উদাহরণ — যা আপনাকে বিসিএস, উপ-সরকারী প্রকৌশলী, সরকারী প্রকৌশলী নিয়োগসহ বিভিন্ন প্রতিযোগিতামূলক পরীক্ষায় সাহায্য করবে।
🔹 পাম্প (Pump)
🔸 পাম্প কী?
পাম্প হল এমন যন্ত্র যা তরলকে এক স্থান থেকে অন্য স্থানে প্রবাহিত করতে ব্যবহার করা হয়।
🔸 প্রকারভেদ:
- Centrifugal Pump: গতিশক্তি ব্যবহার করে তরল স্থানান্তর করে
- Positive Displacement Pump: নির্দিষ্ট ভলিউম সরিয়ে তরল পাঠায়
🔸 গুরুত্বপূর্ণ সূত্র:
বিষয় | সূত্র | ব্যাখ্যা |
---|---|---|
আউটপুট পাওয়ার | P = ρgQH | ঘনত্ব × g × প্রবাহ × হেড |
কার্যকারিতা | η = (Pout ÷ Pin) × 100% | আউটপুট/ইনপুট শক্তির শতকরা হার |
NPSH | Pa/ρg + V²/2g - Pv/ρg | Cavitation রোধে প্রয়োজনীয় হেড |
মোট হেড | (P₂-P₁)/ρg + (V₂²-V₁²)/2g + z₂-z₁ | ইনলেট-আউটলেট পার্থক্য |
🔸 প্রশ্নোত্তর:
- পাম্পের কাজ কী? তরলকে চাপ দিয়ে স্থানান্তর করা
- Centrifugal ও Positive Displacement পাম্পের পার্থক্য? একটিতে গতি, অন্যটিতে ভলিউম স্থানান্তর হয়
- Cavitation কী? চাপ কমে গেলে বাষ্প বুদবুদের সৃষ্টি হয়ে ইমপেলারে ক্ষয় হয়
- Efficiency কিভাবে হিসাব করবেন? আউটপুট ÷ ইনপুট × 100%
🧮 উদাহরণ:
Q = 0.05 m³/s, H = 20 m, ρ = 1000 kg/m³, Pin = 15 kW
Output Power: P = ρgQH = 9.81 kW
Efficiency: η = 9.81 / 15 × 100 = 65.4%
🔹 টারবাইন (Turbine)
টারবাইন তরল/বাষ্প/বায়ুর গতিশক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর করে।
🔸 প্রকারভেদ:
- Impulse Turbine: Pelton (উচ্চ হেড, কম ফ্লো)
- Reaction Turbine: Francis, Kaplan (মাঝারি/নিম্ন হেড, বেশি ফ্লো)
🔸 সূত্র:
বিষয় | সূত্র | ব্যাখ্যা |
---|---|---|
Power | P = ρgQHη | আউটপুট শক্তি |
Efficiency | η = (Pout ÷ Pin) × 100% | কার্যকারিতা |
Specific Speed | Ns = N√P / H5/4 | ডিজাইন নির্দেশক |
Euler Equation | P = ρQ(U₁Cu₁ - U₂Cu₂) | টারবাইনের শক্তি সূত্র |
🔸 প্রশ্নোত্তর:
- Pelton টারবাইন কোথায় ব্যবহৃত হয়? উচ্চ হেড
- Kaplan টারবাইনের বৈশিষ্ট্য? ভ্যারিয়েবল ব্লেড, কম হেড, বেশি ফ্লো
- Impulse ও Reaction পার্থক্য? একটিতে চাপ অপরিবর্তিত, অন্যটিতে পরিবর্তিত
🧮 উদাহরণ:
Q = 10 m³/s, H = 50 m, η = 0.9
Power: 1000 × 9.81 × 10 × 50 × 0.9 = 4414.5 kW
Specific Speed উদাহরণ:
P = 2000 kW, H = 25 m, N = 300 RPM
Ns = (300 × √2000) / 251.25 ≈ 240
🧠 সংক্ষিপ্ত সূত্রস্মৃতি
- পাম্প পাওয়ার: P = ρgQH
- NPSH: চাপ + গতি - বাষ্প চাপ
- Efficiency: Output / Input × 100%
- Specific Speed: Ns = N√P / H5/4
📋 চাকরি পরীক্ষার অনুশীলন
- কোন পাম্প ধ্রুবক ভলিউমে তরল সরবরাহ করে? ✔️ Positive Displacement Pump
- NPSH এর পূর্ণরূপ কী? ✔️ Net Positive Suction Head
- Cavitation কী রকম সমস্যা সৃষ্টি করে? ✔️ পাম্পের ক্ষয়
- Pelton টারবাইন কোন ধরণের? ✔️ Impulse
🧮 পাম্প ও টারবাইনের অংক করার কৌশল
চাকরি পরীক্ষায় সফল হতে চাইলে পাম্প ও টারবাইনের অংক করতে কিছু নির্দিষ্ট জিনিস মাথায় রাখা জরুরি। নিচে ✅ সূত্র, 📌 ইউনিট, ⚠️ সতর্কতা ও 🎯 কৌশলসহ বিস্তারিত দেওয়া হলো।
✅ পাম্প: অংক করার সময় যা মাথায় রাখতে হবে
🔢 মূল সূত্রগুলো:
বিষয় | সূত্র |
---|---|
আউটপুট পাওয়ার | P = ρgQH |
Efficiency | η = (Pout / Pin) × 100% |
NPSH | Pa/ρg + V²/2g - Pv/ρg |
মোট হেড | (P₂-P₁)/ρg + (V₂²-V₁²)/2g + z₂-z₁ |
🧠 একক (Unit) মনে রাখুন:
- প্রবাহ (Q): m³/s
- হেড (H): m
- চাপ (P): Pascal বা kPa → Pa তে নিতে হবে
- ঘনত্ব (ρ): kg/m³ (সাধারণত 1000)
- g = 9.81 m/s²
📌 গুরুত্বপূর্ণ টিপস:
- Efficiency = কখনোই 100% এর বেশি হবে না
- NPSH কম হলে Cavitation হতে পারে
- Total head বের করতে গতি, উচ্চতা ও চাপ পার্থক্য বিবেচনা করুন
- Centrifugal পাম্পে সাধারণত মোট হেড ও Efficiency চাওয়া হয়
✅ টারবাইন: অংক করার সময় যা মাথায় রাখতে হবে
🔢 গুরুত্বপূর্ণ সূত্র:
বিষয় | সূত্র |
---|---|
Power | P = ρgQHη |
Efficiency | η = (Pout / Pfluid) × 100% |
Specific Speed | Ns = N√P / H1.25 |
Euler Equation | P = ρQ(U₁Cu₁ - U₂Cu₂) |
📌 মনে রাখার পয়েন্ট:
- Impulse টারবাইনে চাপ অপরিবর্তিত, গতি পরিবর্তন হয়
- Reaction টারবাইনে চাপ ও গতি উভয় পরিবর্তন হয়
- Efficiency সাধারণত 80-90% এর বেশি হয় না
- Specific speed বেশি হলে Kaplan, কম হলে Pelton টারবাইন
🎯 প্রশ্ন বোঝার কৌশল:
- Efficiency দিলে Power বের করুন অথবা বিপরীতভাবে
- Power, Head ও RPM দিলে Specific Speed চাওয়া হতে পারে
- Impulse হলে Blade velocity/jet velocity নিয়ে প্রশ্ন হতে পারে
🧠 সূত্রস্মৃতি টিপস (Shortcut স্মার্টলি মনে রাখার কৌশল)
- পাম্প পাওয়ার: P = ρgQH ⇒ ঘর-গ-ফ্লো-হেড
- Efficiency: Output / Input × 100% = 📈
- NPSH: চাপ + গতি - বাষ্প চাপ
- Specific Speed: Ns = N√P / H1.25
🎓 এই নির্দেশিকাটি পরীক্ষার সময় আপনার অংক দ্রুত ও নির্ভুলভাবে করতে সাহায্য করবে।
📘 পাম্প ও টারবাইন: এক কথায় প্রশ্নোত্তর
চাকরি পরীক্ষার প্রস্তুতির জন্য গুরুত্বপূর্ণ এক কথায় প্রশ্ন ও উত্তর নিচে দুই ভাগে দেওয়া হলো – পাম্প ও টারবাইন আলাদা করে।
✅ পাম্প বিষয়ক এক কথায় প্রশ্নোত্তর
প্রশ্ন | উত্তর |
---|---|
পাম্প কী? | তরল পরিবহণকারী যন্ত্র |
সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত পাম্প? | সেন্ট্রিফিউগাল পাম্প |
পজেটিভ ডিসপ্লেসমেন্ট পাম্প কী করে? | নির্দিষ্ট ভলিউম সরায় |
Efficiency সূত্র? | আউটপুট ÷ ইনপুট × 100% |
Cavitation কী? | বাষ্প বুদবুদের সৃষ্টি |
Cavitation কিসে হয়? | NPSH কমে গেলে |
NPSH এর পূর্ণরূপ? | Net Positive Suction Head |
পাম্প চালু হয় কোন প্রিন্সিপলে? | ভেনচুরি ও বার্নলি |
Centrifugal পাম্প কোন ধরণের? | ডায়নামিক পাম্প |
Reciprocating পাম্প কেমন? | পজেটিভ ডিসপ্লেসমেন্ট |
✅ টারবাইন বিষয়ক এক কথায় প্রশ্নোত্তর
প্রশ্ন | উত্তর |
---|---|
টারবাইন কী? | শক্তি উৎপাদনকারী যন্ত্র |
Pelton টারবাইন কিসের জন্য? | উচ্চ হেড |
Kaplan টারবাইন কিসের জন্য? | নিম্ন হেড |
Francis টারবাইন কিসের জন্য? | মাঝারি হেড |
Impulse টারবাইনে কী অপরিবর্তিত? | চাপ |
Reaction টারবাইনে কী পরিবর্তিত হয়? | চাপ ও গতি |
Impulse টারবাইনের উদাহরণ? | Pelton |
Reaction টারবাইনের উদাহরণ? | Francis, Kaplan |
Efficiency সূত্র? | Pout ÷ Pfluid × 100% |
Specific Speed সূত্র? | Ns = N√P / H1.25 |
🎓 এই প্রশ্ন-উত্তরগুলো মুখস্থ থাকলে চাকরি পরীক্ষায় দ্রুত সঠিক উত্তর দিতে পারবেন।