Fluid Mechanics and Hydraulic Machinery — Summer 2024

Water discharge at the rate of 98.2 lit/sec through a 12 cm diameter vertical sharp-edged orifice placed under constant head of 10 m, find the co- efficient of discharge. (ક) 10 મીટરના constant હિથી, 12 cm નો વયાસ ધરાવતી ઊભી તીકષણ ધારવાળી ઓયરયફસ 98.2 lit/sec ના દર પાણીનો યનકાલ કર છ તો યિનચાજનશ ો co- efficient રોધો.

Define 1. Density 2. Viscosity 3. Cohesion પરશન.1 (અ) વયાખયાયયત કરો 1. ઘનતા 2. યનનગધતા 3. કોહઝન

Differentiate between ideal fluid and real fluid. (બ) આદરશ પરવાહી અન વાનતયવક પરવાહી વચચનો તફાવત જણાવો.

Find out discharge through 6 cm diameter orifice having 8 metre constant head. Take Cd = 0.6. (ક) 6 cm વયાસ ધરાવતી ઓયરયફસ માટ 8 મીટરના constant head પર યિનચાજશ રોધો. Cd = 0.6 લો.

Define 1. Streamline 2. Stream tube 3. Reynold’s number પરશન.2 (અ) વયાખયાયયત કરો 1. નટરીમ લાઇન 2. નટરીમ ટયબ 3. રન ોલિ નાબર

Explain working principle of differential manometer with neat sketch. (બ) યિફરય નદરયલ મનોમીટરનો કાયશકારી યસદાાત આકયત સાથ સમજાવો.1

The diameter of pipe at first end is 10 cm and other end is 15 cm. Find the discharge through pipe if the velocity of water flowing through first end is m/s and also find the velocity at other end. (ક) પરથમ છિા પર પાઇપનો વયાસ 10 cm અન બીજા છિાનો વયાસ 15 cm છ. જો પહલા છિામાાથી વહતા પાણીનો વગ 5 m/s હોય તો પાઇપ મારફત યિનચાજશ રોધો અન બીજા છિા પરનો વગ રોધો. Q. 3 (a) Define orifice. Give classification of orifice. પરશન.3 (અ) ઓયરયફસ વયાખયાયયત કરો. ઓયરયફસન ાવગીકરણ આપો.

Differentiate between 1. Steady and unsteady flow 2. Rotational and irrotational flow (બ) તફાવત આપો 1. યનથર અન અયનથર પરવાહ 2. રોટરનલ અન ઇરોટરનલ પરવાહ

Compute theoretical discharge of single acting reciprocating pump having bore diameter 150 mm and 300 mm stroke length running at 40 RPM. (ક) 40 RPM પર ચાલતા અન 150 mm વયાસ તથા 300 mm નટરોક લાબાઈ ધરાવતા યસાગલ એયટાગ રય સપરોકયટાગ પાપમા ાથતા ાtheoretical યિનચાજશ ની ગણતરી કરો.

Q. 3 (a) Classify Flow measuring devices. પરશન.3 (અ) પરવાહ માપન ઉપકરણોન વગીકત કરો.

Differentiate between 1. Uniform and non-uniform flow 2. Compressible and incompressible flow (બ) તફાવત આપો 1. યયનફોમશ અન નોન યયનફોમશ પરવાહ 2. કમપપરસીબલ અન ઈનકમપપરસીબલ પરવાહ

Water is raised to a height of 25 metre by a single acting, single cylinder reciprocating pump. The pump runs at 30 RPM. The diameter of cylinder is 15 cm and the stroke is 25 cm. Find the theoretical discharge in litre/sec and theoretical power required in kW. (ક) યસાગલ ઍયટાગ, યસાગલ યસયલનદિર રય સપરોકયટાગ પાપ દવારા પાણીની ઊા ચાઈ 25 યમટર સધી વધારવામા ા આવ છ. આ પપા 30 RPM પર ચાલ છ. યસયલનદિરનો વયાસ 15 cm અન નટરોક 25 cm છ તો theoretical યિનચાજશ litre/sec મા ા અન theoretical પાવર kWમા ારોધો. Q. 4 (a) Write short note on Moody’s chart. પરશન.4 (અ) મિીઝ ચાટશ પર ટાકી નોધા લખો.

Oil having specific gravity 0.9 and viscosity 0.1 Ns/m2 flowing through 200 mm diameter pipe. Rate of oil flow is 50 lit/sec. Find out Reynold’s No. and type of flow. (ક) ઓઇલની નપયસયફક ગરયવટી 0.9 અન યનનગધતા 0.1 Ns/m2 છ, જ 200 mm વયાસની પાઇપમાાથી વહ છ. ઓઇલના પરવાહનો દર 50 lit/sec છ. રન ોલિનો નબા ર રોધો અન પરવાહનો પરકાર જણાવો.

Q. 4 (a) Define following terms 1. Laminar flow 2. Turbulent flow2 3. Critical velocity પરશન.4 (અ) નીચની પદો વયાખયાયયત કરો 1. લમીનાર પરવાહ 2. ટરબયલનદટ પરવાહ 3. કરીયટકલ વગ

Explain Reynold’s experiment with neat sketch. (બ) રન ોલિનો પરયોગ આકયત સાથ સમજાવો.

Calculate the head loss due to friction for a pipe carrying water of 1.5 metre diameter and 2 km length having velocity of water 2 m/s by using Darcy’s formula. Take f = 0.006. (ક) 1.5 m વયાસ અન 2 km લાબાઈ ધરાવતી પાઈપમાા પાણીનો વગ 2 m/s છ તો Darcy’s ના સતરનો ઉપયોગ કરીન પાઇપના ઘરશણન કારણ થતા ા head loss ની ગણતરી કરો. Take f = 0.006.

Explain phenomenon of water hammer in pipe. (બ) પાઇપમાા વોટર હમરની ઘટના સમજાવો.

Define absolute pressure, gauge pressure and vacuum pressure. પરશન.2 (અ) યનરપકષ દબાણ, ગજ દબાણ અન વકયમ દબાણન વયાખયાયયત કરો.

Explain principle of operation and working of piezometer with neat sketch. (બ) પીઝોમીટરની કામગીરી અન કાયશનો યસદાાત આકયત સાથ સમજાવો.

As per figure 1, Asimple Utube manometer is used to measure pressure of oil having specific gravity = 0.9, level of oil in left end of manometer is cm below centre line and level of mercury is 50 cm above centre line in right hand end which is opened to atmosphere. Find Pressure of oil in bar. (ક) આકયત 1 મા ા બતાવયા મજ બ, એક સાદા Utube મનોમીટરનો ઉપયોગ 0.9 specific gravity ધરાવતા ઓઇલના દબાણ માપવા માટ થાય છ. મનોમીટરના િાબા છિ ઓઇલન ા નતર કનદરરખ ાથી 20 cm નીચ અન પારાની સપાટી જમણા બાજના છિામા ા કનદર રખ ાથી 50 cm ઉપર હોય તથા આ બાજ વાતાવરણમાા ખલ લી કરલ ી છ તો ઓઇલના દબાણ બાર એકમમા ા રોધો.

Write down applications of pump. પરશન.5 (અ) પમપપના ઉપયોગો લખો.

Differentiate between centrifugal pump and reciprocating pump. (બ) સનદટરીફયગલ પાપ અન રય સપરોકયટાગ પાપ વચચનો તફાવત જણાવો.

Explain construction, working and application of Hydraulic Press with sketch. (ક) આકયત સાથ હાઇિરોયલક પરસની રચના, કાય શ અન ઉપયોગો સમજાવો.

Give the name of any three hydro electric power station along with the type of turbine in india. પરશન.5 (અ) ભારતમાા આવલ કોઇપણ તરણ હાઇિરો ઇલયટરક પાવર નટરનના નામ ટબાશઇનના પરકાર સાથ જણાવો.

Differentiate between Francis turbine and Kaplan turbine. (બ) ફરાયનદસસ ટબાશઇન અન કાપલાન ટબાશઇન વચચનો તફાવત આપો.

Explain construction, working and application of Hydraulic Intensifier with sketch. (ક) આકયત સાથ હાઇિરોયલક ઈનદટનસીફાયરની રચના, કાયશ અન ઉપયોગો સમજાવો. Figure 13