Thermal Engineering-I

i) Which of the following is a renewable source of energy?

1. Oil
2. Coal
3. Natural gas
4. Biomass

निम्नलिखित में से कौन-सा ऊर्जा का नवीकरणीय स्रोत है?

1. तेल
2. कोयला
3. प्राकृतिक गैस
4. बायोमास

ii) The thermodynamic cycle on which the petrol engine works on, is

1. Otto cycle
2. Joule cycle
3. Rankine cycle
4. Carnot cycle

पेट्रोल इंजन किस ऊष्मागतिकी चक्र पर कार्य करता है, वह है

1. ओटो चक्र
2. जूल चक्र
3. रैंकिन चक्र
4. कार्नो चक्र

iii) A carburettor is used to supply-

1. Petrol, air and lubricating oil
2. Air and diesel
3. Air and petrol
4. Petrol and lubricating oil

की आपूर्ति के लिए कार्बोरेटर का उपयोग किया जाता है।

1. पेट्रोल, वायु एवं स्नेहक तेल
2. वायु एवं डीजल
3. वायु एवं पेट्रोल
4. पेट्रोल एवं स्नेहक तेल

iv) The ratio of the indicated thermal efficiency to the air standard efficiency is called-

1. Overall efficiency
2. Relative efficiency
3. Mechanical efficiency
4. Volumetric efficiency

संकेतिक तापीय दक्षता और वायु मानक दक्षता के अनुपात को कहा जाता है

1. समग्र दक्षता
2. सापेक्षिक दक्षता
3. यांत्रिक दक्षता
4. आयतनिक दक्षता

v) One tonne of refrigeration is equal to

1. 21 kJ/min
2. 210 kJ/min
3. 420 kJ/min
4. 620 kJ/min

एक टन प्रशीतन ______ के बराबर है।

1. 21 किलोजूल/मिनट
2. 210 किलोजूल/मिनट
3. 420 किलोजूल/मिनट
4. 620 किलोजूल/मिनट

a) Draw a diagram of a box type solar cooker and explain its construction and working.

6

बॉक्स टाइप सोलर कुकर का चित्र बनाकर उसकी रचना तथा कार्यप्रणाली समझाइये।

b) Write short notes of the following:

6

1. Biogas energy
2. Geothermal energy

निम्नलिखित पर संक्षिप्त टिप्पणी लिखिए।

1. बायोगैस ऊर्जा
2. भू-तापीय ऊर्जा

a) Show the various processes of the Diesel cycle by drawing P-V and T-S diagrams.

4

डीजल चक्र को P-V एवं T-S आरेख बनाकर विभिन्न प्रक्रमों को दर्शाइए।

b) Explain the difference between spark ignition and compression ignition engines.

3

स्पार्किंग प्रज्वलन तथा संपीडन प्रज्वलन इंजन में अंतर स्पष्ट कीजिये।

c) Explain the working of two-stroke cycle diesel engine with the help of a neat diagram.

5

स्पष्ट चित्र की सहायता से द्वि-स्ट्रोक चक्र डीजल इंजन की कार्यप्रणाली समझाइये।

a) State the purpose of lubrication and write objective of supercharging.

3

स्नेहन का उद्देश्य बताइये और सुपरचार्जिंग का उद्देश्य लिखिए।

b) What is difference between air injection and airless injection?

3

वायु इंजेक्शन और वायुराहित इंजेक्शन में क्या अंतर है?

c) Define Governing of an internal combustion engine and describe various methods.

6

आंतरिक दहन इंजन की अधिनियंत्रण को परिभाषित कीजिये एवं विभिन्न विधियों का वर्णन कीजिये।

a) Define the following:

4

1. Indicated power
2. Brake power
3. Mechanical efficiency
4. Friction power

b) During the test on single cylinder oil engine, working on the four stroke cycle and fitted with a rope brake, the following readings are taken:

8

effective diameter of brake wheel = 630 mm; dead load on brake = 200 N; spring balance reading = 30 N; speed = 450 rpm; mean effective pressure = 7.7 bar; diameter of cylinder = 100 mm; stroke = 150 mm; quantity of oil used = 0.815 kg/hr; calorific value of oil = 42000 kJ/kg

Calculate:

1. Brake power
2. Indicated power
3. Mechanical efficiency
4. Brake thermal efficiency
5. Brake specific fuel consumption

चार स्ट्रोक चक्र पर कार्य करने वाले रस्सी ब्रेक से सुसज्जित एकल सिलेंडर तेल इंजन पर परीक्षण के दौरान, निम्नलिखित रीडिंग ली जाती है।

ब्रेक व्हील का प्रभावी व्यास = 630 मिमी; ब्रेक पर अचल भार = 200 न्यूटन; स्प्रिंग बैलेंस रीडिंग = 30 न्यूटन; गति = 450 चक्कर प्रति मिनट; माध्य प्रभावी दाब = 7.7 बार; सिलेंडर का व्यास = 100 मिमी.; स्ट्रोक = 150 मिमी.; प्रयुक्त तेल की मात्रा = 0.815 किग्रा./घंटा; तेल का ऊष्मीय मान = 42000 kJ/kg

ज्ञात कीजिये।

1. ब्रेक शक्ति
2. सूचित शक्ति
3. यांत्रिक दक्षता
4. ब्रेक ऊष्मीय दक्षता
5. ब्रेक विशिष्ट ईंधन खपत

a) Write down the difference between reciprocating air compressor and rotary compressor. Write down the advantages and disadvantages of multistage compression in air compressor.

6

प्रत्यागामी वायु संपीडक और घूर्णी वायु संपीडक के बीच अंतर लिखिए। वायु संपीडक में बहुपद्म संपीडन के लाभ तथा हानियाँ लिखिए।

b) Define coefficient of performance. Explain briefly an air refrigerator working on a reversed Carnot cycle. Derive expression for its C.O.P.

6

निष्पादक गुणांक को परिभाषित करें। उलट कार्नो चक्र पर कार्य करने वाले वायु प्रशीतक के बारे में संक्षेप में समझाइये। इसके C.O.P. के लिए सूत्र को स्थापित करें।

a) Explain the difference between air cooling and water cooling methods. Explain the working of water cooling method by making a neat diagram.

6

वायु शीतलन एवं जल शीतलन विधियों में अंतर स्पष्ट कीजिये। जल शीतलन विधि की कार्य प्रणाली स्वच्छ चित्र बनाकर समझाइये।

b) For a four stroke engine it is given: - Number of cylinders = 4; Piston diameter = 100 mm; Stroke length = 150 mm; Mean effective pressure = 0.67 MPa; Torque = 185 N-m; Speed = 200 revolutions per minute.

Calculate:

6

1. Indicated horse power
2. Brake horse power
3. Mechanical efficiency

एक चार स्ट्रोक इंजन के लिए दिया गया है। सिलेंडरों की संख्या = 4; पिस्टन का व्यास = 100 मिमी.; स्ट्रोक की लम्बाई = 150 मिमी; माध्य प्रभावी दाब = 0.67 MPa; बल आघूर्ण = 185 न्यूटन-मीटर; गति = 200 चक्कर प्रति मिनट

ज्ञात कीजिये।

1. सूचित अश्वशक्ति
2. ब्रेक अश्वशक्ति
3. यांत्रिक दक्षता

Write short notes (Any four):

4 × 3 = 12

1. Difference between renewable and non-renewable energy sources
2. Comparison of two-stroke and four-stroke engine
3. Battery coil ignition system
4. Morse Test
5. Uses of compressed air
6. Vapour compression refrigeration system

संक्षिप्त टिप्पणी लिखिए। (कोई चार)

1. नवीकरणीय और अनवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के बीच अंतर
2. दो-स्ट्रोक और चार-स्ट्रोक इंजन की तुलना
3. बैटरी-कुण्डल प्रज्वलन तंत्र
4. मोर्स परीक्षण
5. संपीड़ित वायु के उपयोग
6. वाष्प संपीडन प्रशीतन प्रणाली