Thermal Engineering-I — Summer 2025

Draw the Mollier chart. Show Throttling precess and Isentropic Process. પરશન.1 (અ) મોલિયર ચારટ દોરી તના પર થરોરલિિગ પરલિયા અન આઇસનરરોલપક પરલિયા બતાવો.

Find enthalpy and entropy of 10 kg steam at 15 bar and 0.90 dryness fraction. (બ) 10 લકગરા વરાળ માર 15 બાર અન 0.90 ડરાયનસ ફરકશન માર એિથાિપી અન એરિ રોપી શોધો. T

Define the followings terms : 1) Sensible heat 2) Latent heat 3) Saturation Temprature 4) Enthalpy 5) Entropy 6) Degree of super heat 7) Specific Volume (ક) નીચ મજ બના પદો વયાખયાલયત કરો: 1) સલસસબિ હીર 2) સષપત ગરમી 3) સિતલપત તાપમાન 4) એસથાિપી 5) એસરરોપી 6) ડરીગરી ઑફ સપર હીર 7)0 લવલશષઠ કદ

Give equation for following terms 1 )Enthalpy of wet steam 2)Enthalpy of Dry steam 3) Enthalpy of Super heated steam 4) Dryness fraction of steam 5) Volume of superheated steam 6) Specific entropy of wet steam 7) Specific entropy of superheated steam (ક) નીચની પદો માર સમીકરણ આપો 1) ભીની વરાળની એસથાલપી 2) સકી dryness Fraction વરાળની એસથાલપી 3) સપર હીરડ વરાળની એસથાલપી 4) વરાળનો ડરાયનસ અપણાાક 5) સપરલહરડ વરાળનિ કદ 6) ભીની વરાળની લવલશષટ એસરરોપી 7) સપરલહરડ વરાળની લવલશષટ એસરરોપી

Draw the layout of Steam Power Plant. પરશન.2 (અ) સરીમ પાવર પિાસરનો િઆઉર દોરો.

State functions and location of the following with reference to boiler 1) Steam Stopvalve, 2) fusible plug, 3) Blow of Cock, 4) Economiser (બ) બોઇિરના સિદભટમાિ નીચના પદોનિ કાય ટઅન સથાન જણાવો. 1) સરીમ સરોપ વાલવ 2) ફયલિબિ પિગ 3) બિો ઑફ કોક 4) ઇકોનોમાઇિર1

The following observations are available from testing of a boiler. Feed water temperature = 250C Steam pressure of boiler = 10 bar Dryness fraction of steam =0.85 Coal used =250 kg/hr Steam generated = 2600 kg/hr Calculate 1) equivalent evaporation 2) boiler efficiency Take calorific value = 30000 KJ/kg (ક) બોઇિરના પરીકષણથી નીચના લનરીકષણો ઉપિબધ છ. ફીડ પાણીનિ તાપમાન = 250C બોઇિરનિ વરાળન િદબાણ = 10 બાર વરાળનો શષકતા અિશ =0.85 વપરાયિ કોિસો =250 kg/hr ઉતપનન થયિી વરાળ = 2600 લકગરા/કિાક ગણતરી કરો 1) સમકકષ બાષપીભવન 2) બોઇિરની કાયટકષમતા કિોલરફીક લકિમત િો = 30000 KJ/kg

Draw neat and labeled diagram of Babcock and Wilcox boiler. પરશન.2 (અ) બબકોક અન લવલકોકષ બોઇિરની સવચછ અન િબિવાળી આકલત દોરો.

Classify the boiler according to four different criteria. (બ) બોઇિરન ચાર જદા જદા માપદિડ અનસાર વગીકત કરો.

The following data is available during boiler trial: Coal used =500 kg/hr Mass of dry flue gases =22.5 kg/kg of fuel calorific value of coal = 31000 KJ/kg flue gas temperature = 3100C Cp of flue gas = 1.008 KJ/Kg K Cp of steam = 1.89 KJ/Kg K Boiler room temperature = 180C Feed water temperature = 790C Dry saturated steam generated = 4700 kg/hr Steam pressure = 12 bar Atmospheric pressure = 1 bar Prepare the heat balance sheet /kg of coal burnt. (ક) બોઇિરના પરીકષણ દરલમયાન નીચની માલહતી ઉપિબધ છઃ વપરાયિ કોિસો =500 kg/hr સકા ફિ વાયઓનો જથથો =22.5 લકગરા/લકગરા બળતણ કોિસાનિ કિરી મલય = 31000 KJ/kg ફિ ગસનિ તાપમાન = 3100C ફિ ગસનિ સી.પી. = 1.008 KJ/Kg K વરાળનિ CP = 1.89 KJ/Kg બોઇિર રમન િતાપમાન = 180C ફીડ વોરર રમપરચ ર = 790C ઉતતપનન થતી સકી સિતપત વરાળ = 4700 લકગરા/કિાક વરાળનિ દબાણ = 12 બાર વાતાવરણીય દબાણ = 1 બાર કોિસાન સળગાવીન હીર બિસ શીર/લકિોગરામ તયાર કરો.2 Q. 3 (a) State purpose of using cooling tower. પરશન.3 (અ) કલિિગ રાવરનો ઉપયોગ કરવાનો હત જણાવો.

State difference between Jet condenser and Surface condenser. (બ) જર કસડસસર અન સરફસ કસડસસર વચચ તફાવત આપો.

State the necesisty of compounding in steam turbine and its types. Also explain pressure compounding (ક) સરીમ રબાટઇનમાિ કમપાઉલસડિગની જરરીયાત અન તના પરકારો જણાવો અન પરશર કમપાઉલસડિગન પણ સમજાવો.

Q. 3 (a) Classification of Steam turbine according to three different criteria. પરશન.3 (અ) તરણ જદા જદા માપદિડ અનસાર સરીમ રબાટઇનનિ વગીકરણ કરો.

Different between natural and mechanical draft Cooling Tower. (બ) લમકનીકિ અન નચરિ ડરાફર કિીગિ રાવર વચચનો તફાવત આપો.

Explain construction and working of surface condenser and counter flow induced draught cooling tower. (ક) સફફસ કસડસસર અન કાઉસરર ફિો પરલરત ડરાફર કલિિગ રાવરની રચના અન કાય ટસમજાવો. Q. 4 (a) State the requirements of steam Condensing Plant. પરશન.4 (અ) સરીમ કસડલસસિગ પિાસરની જરલરયાતો જણાવો.

Explain the working of single stage reciprocating compressor with neat sketch. (બ) સવચછ આકલત સાથ લસિગિ સરજ પરતયાવલતટત કોમપરસરની કામગીરી સમજાવો.

Asingle stage reciprocating compressor compresses the air from 1 bar absolute to 7 bar absolute pressure.The clearance volume is 2123 cm3/sec.The compression and expansion is according to PV1.3 = C. If the volumetric efficiency of the compressor is 85% , find out the stroke volume per second. (ક) લસિગિ સરજ પરતયાવલતટત કોમપરસર હવાન ૧ બાર એબસોલયરથી ૭ બાર એબસોલયર પરશર સધી દબાવ છ. લલિયરસસ વોલયમ 2123 cm3/sec છ. કમપરશન અન લવસતરણ PV1.3 = C અનસાર થાય છ. જા કોમપરસરની વોલયમલરરક કાયટકષમતા 85% હોય તો પરલત સકિડ સરરોક વોલયમ શોધો.

Q. 4 (a) State the factors influencing cooling tower performance. પરશન.4 (અ) કલિિગ રાવરની કામગીરીન અસર કરતા પલરબળો જણાવો.

Explain the working of Axial flow compressor. (બ) એકષીય ફિો કોમપરસરની કામગીરી સમજાવો.

Asingle stage reciprocating compressor compresses 1500 m3 / hr at 1 bar pressure and 150C temperature.This air is delivered at 15 bar pressure.The index of compression is 1.35. The volumetric efficiency is 75%.Calculate (1) Power required to drive the compressor (2) piston displacement (ક) લસિગિ સરજ પરતયાવતટક કોમપરસર 1 બાર પરશર અન 150C તાપમાન 1500 m3 / hr સિકોચન કર છ. આ હવા ૧૫ બાર દબાણ પહોચિ ાડવામાિ આવ છ. કમપરશનનો ઇસડકસ 1.35 છ.વોલયમલરરક કાયટકષમતા ૭૫% છ. કોમપરસર માર જરરી પાવર અન લપસરન લડસપિસમસરની ગણતરી કરો3

State the applications of compressed Air. પરશન.5 (અ) કોમપરસડ એરના ઉપયોગો જણાવો

Define conduction, convection, radiation and stefan Boltzman low. (બ) વહન, સિવહન, લકરણોતસગટ અન લસરફન બોલિમન લનયમન વયાખયાલયત કરો.

Asurface wall is made upto refractory bricks , cement and cast iron layer .Find out energy loss from the wall .Following details are given. Temp T2 = 15000C Temp T1 = 1000C Thermal conductivity k1 =0.5 w/mk bricks layer Thermal conductivity k2 =1.5w/mk cement layer Thermal conductivity k3 = 50 w/mk (C.Ilayer Brick layer thickness x1 = 20 cm Cement layer thickness x2 = 3 cm Cast iron layer thickness x3 = 2 cm Cross sectional wall area = 2 m2 (ક) સપારી પરની લદવાિ પરતયાવતટન ઇિરો, લસમસર અન કાસર આયનટના સતર સધી બનાવવામાિ આવ છ. લદવાિમાિથી ઉજાટનો વયય શોધો. નીચની લવગતો આપવામાિ આવ છ. તાપમાન T2 = 15000C તાપમાન T1 = 1000C ઉષમીય વાહકતા k1 = 0.5 w/mk (ઈિ રોના સતર માર) ઉષમીય વાહકતા k2 = 1.5 w/mk (લસમસર સતર માર) ઉષમીય વાહકતા k3 = 50 w/mk (C.I સતર માર) ઈિ રનિ સતર જાડાઈ x1 = 20 cm લસમસર સતર જાડાઇ x2 = 3 cm કાસર આયનટ િયર જાડાઇ x3 = 2 સમી િોસ સકશનિ લદવાિનો લવસતાર = 2 m2

What is multistage compressor ? Explain why it is used? પરશન.5 (અ) મલલરસરજ કોમપરસર એરિ શ?િ તનો ઉપયોગ શા માર કરવામાિ આવ છ ત સમજાવો.

Classify Heat Exchanger. (બ) હીર એકસચસજરનિ વગીકરણ કરો.