Thermal Engineering-I — Summer 2023

3 kg of feed water is heated from 25oC and converted in the steam of 8 bar pressure and 0.9 dryness fraction. Find out the heat needed for converting feed water into steam. Take Cof water 4.2 KJ/KgK. p 25oC તાપમાનવાળા 3 kg ફીડ વોટરન 0.9 શ ષકાક અન 8 bar દબાણ ધરાવતી વરાળમા ફરવવા આપવી પડતી હીટ શોધો. પાણી માટ C =4.2 p KJ/kgK લો.

5 kg of steam at 10 bar pressure and 0.85 dryness fraction is converted at constant pressure in 40oC degree of super heat steam. Find out the change in Enthalpy. Take Cp of steam 2.0 kJ/kgK. 10 bar દબાણ અન 0.85 શ ષકાક ધરાવતી 5 kg વરાળ 40oC ડીગરી સ પરહીટ વરાળમા અચળ દબાણ રપાતરરત થાય છ. તો એનથાલપીમા થતો ફરફાર શોધો.

Give equation for Enthalpy of (1) Wet Steam, (2) Dry Saturated Steam, (3) Superheated Steam. (૧) ભીની વરાળ, (૨) સ કી અન સતપત વરાળ, (3) સ પરહીટડ વરાળના એનથાલપીના સ તરો લાખો

Explain formation of steam and its various phases. સટીમ ફોમશન અન તના જ દા જ દા ફઝસ સમજાવો.

Differentiate between fire tube and water tube boiler. (any four) ફાયર ટય બ અન વોટર ટય બ બોઈલર વચચનો તફાવત લખો. (કોઇપણ ચાર)

Draw neat and labeled diagram of Cochran boiler. કોચરણ બોઈલરની નામરનદશન સરહતની આકરત દોરો.

The following observations are available during boiler trail: (i) Pressure of steam produced at 12 bar. (ii) dryness fraction of steam 0.9 (iii) Feed water temperature is 27°C (iv) Steam generation rate is 130 kg/hr. (v) Calorific value of coal is 280001 kJ/kg (vi) 15 kg/hr Coal is used(vii) specific heat of water 4.167 kJ/kgK Find 1. Equivalent evaporation 2. Thermal efficiency of boiler. બોઈલરના ટરાયલ દરમયાન નીચના અવલોકનો મળયા છ: (i) ઉતપનન થતી વરાળન દબાણ 12 bar, (ii) શ ષકાક ૦.9, (iii) ફીડ વોટરન તાપમાન 27oC, (iv) વરાળ ઉતપન થવાનો દર 130 kg/hr, (v) કોલસાની કલોરીરફક વલય 28000 kJ/kg, (vi) કોલસાનો વપરાશ 15 kg/hr, (vii) પાણીની વી. ઉષમા 4.167 kJ/kgK તો (૧) સમકકષ બાષપીભવન અન (૨) બોઈલરની કાયયદકષતા શોધો.

Draw neat and labeled diagram of Packaged boiler. પકજડ બોઈલરની નામરનદશન સરહતની આકરત દોરો.

Differentiate between boiler mountings and boiler accessories. (any four) બોઈલર માઉનટીગ અન બોઈલર એસસરીઝ વચચનો તફાવત લાખો. (કોઇપણ ચાર)

Aboiler evaporates 360 kg/hr water into dry saturated steam at bar. The temperature of feed water is 32oC. Find the equivalent evaporation from and at 100oC as well as the fraction of evaporation. એક બોઈલર 360 kg/hr પાણીન 10 bar દબાણ સતપત વરાળમા રપાતર કર છ. બોઈલરમા દાખલ થતા પાણીન તાપમાન 32oC છ. તો 100oC તાપમાનમાથી અન એ જ તાપમાન સમકકષ બાષપીભવન તમજ ફકટર ઓફ ઇવપોરશ ન શોધો. પાણીની એનથાલપી 134 kJ/kg અન વરાળની એનથાલપી 2776.2 kJ/kg લો.

Explain working of Impulse steam turbine with a neat sketch. ઈમપલસ સટીમ ટબાયઈનની કાયય પદધરત સવચછ આકરતની મદદથી સમજાવો.

State needs for compounding of steam turbine. સટીમ ટબાયઈન માટ કપાઉનડીગ ની જરરરયાત જણાવો.

Differentiate between impulse and reaction turbine. (any four) ઈમપલસ અન રીએકસન ટબાયઈન વચચના તફાવત લખો. (કોઇપણ ચાર)

Identify various sources of air leakage in condenser. Also summarize the effect of its on-condenser performance. કડનસરમ હવ લીક થવ ન સથ નો જણ વો. તથ હવ લીકજની કડનસરન ક ર યપર થતી અસરો જણ વો.

Explain velocity compounding with neat sketch. સવચછ આકરતસહ વલોસીટી કમપાઉનડીગ સમજવો.

State method for detecting a air leakage in condenser. Also state the methods for extracting air from it. કડનસરમા હવા લીકજ શોધવાની રીતો સમજાવો. તથા તમાથી હવા દર કરવાની પદધરતઓ સમજાવો.

Explain natural draught hyperbolic cooling towers with neat sketch. સવચછ આકરતસહ નચરલ ડરાફટ હાયપરબોલીક ક લીગ ટાવર સમજાવો.2

Explain the working of single stage reciprocating compressor with neat sketch. સવચછ આકરતસહ રસગલ સટજ રસ ીપરોકટીગ કમપરશરની કાય ય પદધરતન વણયન કરો.

Air is compressed from 1bar to 6 bar in the compressor at the rate of 3m3/min. Isothermal efficiency of the compressor is 80%. Calculate the indicated power of the compressor. 3m3/min ના દરથી એક કમપરશરમા હવા 1 bar થી 6 bar સ ધી કમપરશ થાય છ. જો આઈસોથમયલ દકષતા 80% હોય તો ઈનડીકટડ પાવર શોધો.

Differentiate between natural draft cooling tower and mechanical draft cooling tower. (three four) નચરલ ડરાફટ અન મીકનીકલ ડરાફટ ક લીગ ટાવર વચચના તફાવતો લખો. (કોઇપણ તરણ)

Explain the working of centrifugal compressor with neat sketch. સવચછ આકરતસહ સનટરીફય ગલ કમપરશરની કાય યપદધરતન વણયન કરો.

Asingle stage reciprocating air compressor draw air 2 m3/min and is compressed from 1bar to 5 bar according to the law pV1.2= C. Calculate the indicated power of the compressor. રસગલ સટજ રસ ીપરોકટીગ એર કમપરસર 2m૩/min હવા ઇનલટમા લ છ. ત 1 bar થી 5 bar સ ધી PV1.2 =C મજ બ કમપરસ કર છ. તો ઈનડીકટડ પાવર શોધો.

State the need of mutistagging in reciprocating air compressor with sketch. રસ ીપરોકટીગ કમપરશરમા આકરતસહ મલટી સટરજગની જરરરયાતો જણાવો.

Internal surface of wall is at 900oC and outside surface temperature is 200oC. wall thickness 60 cm, cross sectional area 1.5 m2 thermal conductivity of wall is 0.4 W/mK. Find heat transfer rate of wall. દીવાલની અદરની સપાટી 900oC અન બહારની સપાટી 200oC એ છ. દીવાલની જાડાઇ 60 cm છ. જો આડછદન છતરફળ 1.5 m2 અન દીવાલની ઉષમીય વાહકતા 0.4 W/mK હોય તો દીવાલમાથી ઉષમા રવરનમય નો દર શોધો.

Define heat transfer. State three mode of heat transfer. Give two examples of each. હીટ ટરાનસફરની વયાખયા આપો. હીટ ટરાનસફરના તરણ મોડ સમજાવો. દરક મોડના બ-બ ઉદાહરણો આપો.

With the help of p-v diagram, explain intercooling in 2 - stage air Compression. P-V ડાયાગરામની મદદથી ટ સટજએર કમપરશનમા ઇનટરક રલગ સમજવો.

Temperature of black body is 500oC, area of external surface is 5 m2. If Stefan boltzman constant σ= 5.67 X 10-8 W/m2K4. Find out heat emitted by black body. એક બલકબોડીન તાપમાન 500oC અન બાહય સપાટીનો રવસતાર 5 m2 છ. જો સટીફન બોલઝમન અચળાક σ= 5.67 X 10-8 W/m2 K4 હોય તો બલક બોડીન ઉષમા ઉતસજનય શોધો.3

Define heat exchanger. Explain any three types of heat exchanger with neat sketch. હીટ એકષચનજરની વયાખયા આપો. તરણ પરકારના હીટ એકષચનજર સવચછ આકરતસહ સમજવો. Data from Steam Table Pressure Sat. Sp. Volume Sp. Enthalpy Sp. Entropy (bar) Temperature (m3/kg) (kJ/kg) (kJ/kgK) (oC) (P) (T) Liquid Steam Liquid Evaporation Liquid Evaporation