1

Seat No.: _____ Enrolment No.______

GUJARAT TECHNOLOGICAL UNIVERSITY Diploma Semester -III Remedial Examination April - 2010

Subject code: 331901

Subject ame: Fluid Mechanics & Hydraulics Machines Date: 24 /04 /2010 Time: 03.00 pm – 05.30 pm

Total Marks: 70

Instructions: 1. Attempt all questions.

2. Make suitable assumptions wherever necessary.

3. Figures to the right indicate full marks.

4. English version Authentic

Q.1 (a) Define & write S.I.. units for following terms 07

(1)Density (2)Specific Weight (3) Specific Gravity (4) Viscosity

(5)Surface tension (6)Vapour Pressure (7) Capillarity.

(b) Classify pressure measuring devices &explain construction&working of

Bourdon pressuregague with neat sketch. 07

Q.2 (a) Explain term steady flow .Derive continuity equation for one dimensional Steady incompressible flow .

07

(b) State assumptions &application of Bernaullie’s equation. 07

OR

(b) Water flows at a rate of 150 lit/secin the pipe. Pressure at specified section

is 450kpa.assuming ideal fluid &elevation of100 meter from datum determine total energy head of water at specified section where diameter

is250 mm.

07

Q.3 (a) The inlet &throat diameter of a horizontal venturimeter is 20cm. &10 cm. Respectively. Inlet pressure is17.658 N/cm^2 &vaccum pressure at throat

is 30cm of mercury.If coefficient of discharge is.98 Find the discharge

through Venturimeter.

07

(b) Explain Reynold’s experiment with neat sketch 07

OR Q.3 (a) Derive an expression for finding out discharge through horizontal

Venturimeter. 07

(b) Explain following terms. 07

(1) Laminar flow.(2)Turbrlent flow.(3)Transition flow. (4)Friction facor.(5)Coefficient of contraction

(6) Coefficient of Velocity.(7) Coefficient of discharge.

Q.4 (a) Derive expression of the force, workdone,& efficiency due to impact of jet on flat vertical moving plate.

07

(b) Explain the construction & working ofPelton wheel with neat sketch. 07

OR Q.4 (a) Classify hydraulic turbines & explain the factors affecting the selection

Of turbines. 07

2

(b) A 2 cm diameter jet is moving with avelocity of 15 m/s, strikes aflat plate Normally.Find the force excerted &the efficiency if aplate moves with a

velocity of 5m/s.

07

Q.5 (a) 1. State causes & remedies for pump’s faults 03

2. Calculate the power required to drive a C.F.pump for a head of 50

meter & discharge 60 lit/sec. Take efficiency of pump as 62%. 04

(b) Explain any two hydraulic equipments from following, 07

(1) Hydraulic intensifier.(2) ) Hydraulic Ram. (3) Hydraulic accumulator.

OR Q.5 (a) (1)Explain Charecteristic curves of centrifugal pump 04

(2) Define &calculate specific speed of pump fordischarge of750lit/sec.

Head of pump is15 m. &speed is725 rpm. 03

(b) Differentiate between, 07

(1) Reciprocating pump & C.F. pump.

(2) Reaction turbine &Impulse turbine.

�.૧ (અ) નીચે દશ�વેલ તરલના ંપદોની �યા�યા આપી S.I. �નીટ લખોુ 0૭ (૧) ઘનતા (૨) િવિશ&ટ વજન (૩) િવિશ&ટ ઘનતા (૪) *+ન,ધતા

(૫) /&ઠતાણૃ (૬) બા&પ દબાણ (૭) કશવાહકતા7 .

(બ) દબાણ માપક સાધનો: ંવગ<કરણ કરો અને બોડ>ન �ેસર ગેજની રચના અને ુ

કાય�પ?ધિત આ@િતસહ સમAવોૃ .

0૭

�.૨ (અ) +ટડB Cલોની �યા�યા આપી એક પEરમાણીય અપEરવત<ય અદાબશીલ �વાહ 7

માટ �વાહ સાતFય : સમીકરણ સાGબત કરો7 ુ

0૭

(બ) બન>લી સમીકરણની ધારણાઓ અને ઉપયોગ લખો. 0૭

અથવા

(બ) એક પાઈપમા ં૧૫૦ લીટર/સેકNડના વેગથી પાણી: ંવહન થાય છેુ . અને

તેના િનયત આડછેદનો �યાસ ૨૫૦ મીલી મીટર અને જળદાબ ૪૫૦

Eકલોપા+કલ છે. આધારતલથી પાઈપની Qચાઈ ૧૦૦ મીટર અને આદશ�

તરલની ધારણા કરB @લ શ*Rત શીષ� શોધોૂ .

0૭

�.૩ (અ) એક સમGUિતજ વેNVરB મીટરનો ઈનલેટ �યાસ અને Wોટનો �યાસ અ:Xમે ુ ુ

૨૦ સેમી અને ૧૦ સેમી છે. તે પાણીનો Cલો માપવા માટ વપરાય છે7 .

ઈનલેટ આગળ �ેશર ૧૭.૬૫૮ N/CM2 છે અને વેZમ �ેશર Wોટ આગળ ુ

૩૦ સેમી પારાની Qચાઈ [ટ\ છેુ . તો વેN]�રB મીટરમાથંી મળતો ડB+ચા^ ુ

શોધો. કોઈ_BશNંટ ઓફ ડB+ચા^C d= 0.98 છે.

0૭

(બ) રનોaડનો �યોગ આ@િત સહ સમAવો7 ૃ . 0૭

અથવા

3

�.૩ (અ) એક સમGUિતજ વેN]�રB મીટર વડ િનકાસ શોધવા માટ: bc મેળવોુ 7 7 ુ ુ . 0૭

(બ) નીચેના પદો સમAવો 0૭

(૧) લેમીનાર Cલો (૨)ટd��લNટ Cલો ુ (૩) eાNઝીશન Cલો (૪) _Bકશન

ફકટર 7

(૫) સકંોચન gણાકં ુ (૬) વેલોસીટB gણાકં ુ (૭) િનકાસ gણાકં ુ

�.૪ (અ) એક સપાટ ઉભી ગિતશીલ સેરની Eદશાને લબં પર શેર સધંાત માટ7 બળ કાય�

અને કાય�દUતા: ુ bc મેળવોુ .

0૭

(બ) પેaટન �હBલની રચના અને કાય� આ@િત સહ સમAવોૃ . 0૭

અથવા

�.૪ (અ) ) હાઈiોલીક ટબા�ઈન: ંવગ<કરણ કરB તેની પસદંગીને અસર કરતા ુ

પEરબળો લખી સમAવો.

0૭

(બ) એક ૨ સેમી �યાસની પાણીની સેર સપાટ jલેટને ૧૫ મી/ સેકNડ ના વેગથી

લબં Eદશામા ંઅથડાય છે. જો jલેટ ૫ મી/ સેકNડના વેગથી ખસતી હોય તો

jલેટ પર લાગk બળ તેમજ કાય�દUતા શોધોુ .

0૭

�.૫ (અ) ૧. પlપની ખામીઓ ઉFપm થવાના કારણો અને તે nર કરવાના ઉપાયો ૂ

જણાવો

0૩

૨. ૫૦ મીટરના હડ અને 7 ૬૦ લીટર/સેકNડના િનકાસ માટ સેNeBફoબલ પlપ 7 ુ

ચલાવવા જpરB પાવરની ગણતરB કરો. પlપની કાય�દUતા ૬૨% છે.

0૪

(બ) નીચે આપેલ હાઈiોલીક સાધનો માથંી ગમે તે બે +વ]છ આ@િત સહ ૃ

સમAવો.

0૭

(૧) હાઈiોલીક ઈNટNસી ફાયર7 , (૨) હાઈiોલીક રમ7 ,

(૩) હાઈiોGલક એZl�લેટરુ ુ

અથવા

�.૫ (અ) ૧.સેNeBફoગલ પlપની લાUGણકતા દશા�વતા કવ� સમAવોુ . 0૪

૨. +પેશીફક +પીડની �યા�યા આપી 7 ૭૫૦ લીટર �િત સેકNડ િનકાસ કરતા

અને ૧૫ મીટર હડ વાળા પપંની +પેસીફBક +પીડની ગણતરB કરો7 . પlપની

+પીડ ૭૨૫ આરપીએમ છે.

0૩

(બ) તફાવત લખો. 0૭

૧.રસી�ોકટsગ પlપ અને સેNeBફoગલ પlપ7 7 ુ .

૨. રBએકશન ટરબાઈન અને ઈlપaસ ટરબાઈન.

Seat No.: __________ Enrolment No._____________

GUJARAT TECHNOLOGICAL UNIVERSITY Diploma Engineering Semester –III Examination Dec. 2011

Subject code: 331901 Date: 31/12/2011

Subject Name: Fluid Mechanics and Hydraulic Machines

Time: 10.30 am – 01.00 pm Total Marks: 70

Instructions: 1. Attempt all questions.

2. Make suitable assumptions wherever necessary.

3. Figures to the right indicate full marks.

4. English version is considered Authentic.

Q-1(A) Define the following properties of fluid and give unit of each properties . 7

(1) kinematic viscosity. (2)specific volume.

(3)Density. (4)Dynamic viscosity.

(5)Bulk modulus of elasticity. (6)Vapor pressure.

(7)Specific weight.

Q1(B) Enunciate Newton s law of viscosity and distinguish between Newtonians 7

fluid and Non Newtonian fluid.

Q-2(A) State and derive Pascal s law of pressure. 7

Q-2(B) Classify the pressure measuring device. Explain any one in brief. 7

OR

Q-2(B) Determine the size of the pipe to carry 3000 liters/minute of water with 7

maximum velocity of 5meter/sec

Q-3(A) State and derive Bernoulli’s equation & it’s limitation. 7

Q-3(B)Explain the Reynolds’s Experiments with neat sketch. 7

OR

Q-3(B) Water flows in a pipe of 30c.m.dia. is 3000 lit/min. the pressure at a point is 30

KN/m2. find the total energy at a datum point 5 mit. Below from that point of a pipe.

Q-4(A) Derive expression for finding out discharge through venture meter. 7

Q-4(B) What is impact of jet ? Derive Expression for finding out impact of jet on 7

smooth fixed inclineded flat plate.

OR

Q-4(B) A 5 cm. dia. Of jet is moving with a velocity of 30 m/sec. strike a moving 7

flat plate normal to the jet. Flat plate is moving with a velocity of 8 m/sec. Calculate force

exerted , work done & Efficiency.

Q-5(A) Describe the pelton wheel with neat sketch. 7

Q-5(B) Write short note on ANY two 7

a) Hydraulic accumulator. b)Hydraulic lift. c)Hydraulic intensifier.

OR

Q-5(B) Describe C.F. pump with neat sketch. 7

**********

�-1 (અ) નચે દશા�વેલ તરલના �ણધમ�ની �યા�યા આપો અને તેના નીટ આપોુ ુ , 7

(1) કાઇનેમેટ&ક િવ(કોસીટ& (2) (પેસીફ&ક વો, મુ

(3) ઘનતા (4) ડાઇનેમીક િવ(કોસીટ&

(5) બ,ક મોડ3લસ ઓફ ઇલા(ટ&સીટ& ુ (6) વેપર �ેસર

(7) (પેસીફ&ક વો, મુ

(બ) 7 ટનનો વી(કોસીટ&નો િનયમ જણાવો અને 7 મેટ&ક 9:ઇડ અને નોન ુ ુ ુ 7

7 મેટ&ક 9:ઇડ વ;ચનેો ભેદ લખોુ ુ .

�. 2 (અ) પા(કલનો િનયમ લખો અને સમ?વો. 7

(બ) �ેસર માપવાના સાધનો@ ંવગCકરણ કરોુ .અને ગમે તે એક સમ?વો. 7

અથવા

(બ) એક પાઇપમાથી વધારમા વધાર F F 5મી/સેક7ડ વેગથી 3000લી/િમનીટ 7

�વાહ&નો જJથો વહ છે તો તે પાઇપ@ માપ નL& કરોF ુ .

�-3 (અ) બન�લીજ@ સમીકરણ લખો ુ ,મેળવો અને તેની મયા�દાઓ લખો. 7

(બ) રનો,Nસનો �યોગ (વ;છ આOતી દોF ર& સમ?વો . 7

અથવા

(બ) એક 30સે7ટ&મીટર �યાસવાળા પાઇપમાથી 3000લી/મીનીટ પાણી વહ છેF 7

તે@ દબાણ ુ 30ક&7 ટ7સુ /મી2 કોઇ એક બPએ છે તો પાઇપના આ બPથીુ ુ

5મી નીચ ેઆપેલ ડટમ બPએ તેની Qલ એનજC શોધોF ુ ુ .

�-4 (અ) વRSર& મેટર વડ Tડ(ચાU શોધવા@ VW મેળવોુ ુF ૂ . 7

(બ) ઇYપેZટ ઓફ [ટ એટલે \?ુ તે સમ?વો.એક લીસી ફ&Zસ Wાસી સપાટ& 7

ઉપર લાગતા [ટના બળ@ VW મેળવોુ ૂ .

અથવા

(બ) એક પાચં સે7ટ&મીટર �યાસની પાણીની શેર સપાટ _લેટને 30મી/સેક ના 7

વેગથી અથડાય છે જો _લેટ 8મી/સેક ના વેગથી શેરની દ&શામા ખસે તો

_લેટ પર લાગa બળુ ,�તી સેક7ડ થa કાય� અને કાય� દbતા શોધોુ .

�-5(અ) (વ;છ આOતી દોર& પે,ટન �હ&લ@ વણ�ન કરોુ . 7

(બ) cંક નdધ લખો ગમે તે બેૂ .

(1) હાઇeોલીક એક fલેટર ુ ુ

(2) હાઇeોલીક લી9ટ

(3) હાઇeોલીક ઇ7ટ7સીફાયર F

અથવા

(બ) સે7g&ફhગલ પપં @ વણ�ન (વ;છ આiતી દોર& કરોુ ુ . 7

************

1

Seat No.: _____ Enrolment No.______

GUJARAT TECHNOLOGICAL UNIVERSITY Diploma Semester -III Regular / Remedial Examination December - 2010

Subject code: 331901

Subject Name: Fluid Mechanics & Hydraulic Machines Date: 31 /12 /2010 Time: 10.30 am – 01.00 pm

Total Marks: 70

Instructions: 1. Attempt all questions.

2. Make suitable assumptions wherever necessary.

3. Figures to the right indicate full marks.

4. English version Authentic

Q.1 (a) Explain in brief with giving unit in SI system

(1) Viscosity (2) Vapor Pressure

04

(b) Give symbols for following elements used in pneumatics

(1)Variable Displacement Pump (2)Double acting cylinder

(3) Pressure relief valve (4) Non return valve

04

(c) A differential U-tube manometer, having manometric fluid as mercury, is

connected between inlet and throat of a horizontal venturimeter through which

oil of specific gravity 0.85 is flowing. If the difference in mercury level is

200mm, calculate pressure difference in meters of water, N/m2 and meter of

oil column. Take specific gravity of Mercury as 13.6.

06

Q.2 (a) Oil of specific gravity 0.9 is flowing through a pipe AB. End A has diameter

25 cm and velocity of oil at this end is 3 m/s . Other end B gradually reduces

to 20 cm diameter then find the velocity of fluid at end B also find mass flow

rate of oil.

04

(b) Water is flowing at 2.0 lit/s from pipe of diameter 200mm with pressure of

400 KPa. Height of pipe is 100mm from datum line considering ideal fluid,

determine total energy or head.

03

(c) Write short note on (1) Single tube well type Manometer

(2)Venturimeter

07

OR

(c) Write Short note on (1) Bordan Pressure Guage

(2) Rotameter

07

Q.3 (a) Describe Reynold’s experiment and define Reynold’s number 05

(b) Derive equation of force, work done and efficiency due to impact of jet on a

series of moving flat plates.

05

(c) Oil of specific gravity 0.9 and viscosity 0.1 Ns/m2 is flowing through a

200mm diameter pipe. If the discharge through pipe is 50 lit/s, find Reynold’s

number and state type of flow.

04

OR

Q.3 (a) Explain phenomenon of water hammer and use of surgetank 05

(b) Derive equation of force exerted work done and efficiency for impact of jet on

a moving flat plate, held normal to direction of jet

05

(c) A jet of water 80mm diameter is discharging under constant head of 60m.

Find the force exerted on a fixed normal plate. Take coefficient of velocity

0.62

04

2

Q.4 (a) With help of line diagram, explain construction of each part of Kaplan

Turbine and working of it.

05

(b) Explain in brief, with sketch, Rotary Vane pump and Gear Pump 05

(c) One turbine runs at 350 rpm under head of 50m. The discharge is 10m3/s. find

out power, specific speed and type of turbine for efficiency of 85%.

04

OR

Q. 4 (a) With help of line diagram explain construction of each part of Pelton wheel

and working of it.

05

(b) Explain with neat sketch construction and working of Reciprocating pump

with air vessel.

05

(c) Draw performance characteristic curves of Centrifugal pump. 04

Q.5 (a) List basic elements of Pneumatic system, explain air motor and pneumatic

valve in brief

05

(b) Explain construction and working of Hydraulic lift with neat sketch 05

(c) One double acting reciprocating pump has stroke 25cm and diameter of piston

17cm. Suction and Delivery head for this pump is 25m and 5m respectively

which also includes frictional head. If the pump runs at 50rpm find out power

required to drive the pump with 80% efficiency.

04

OR

Q.5 (a) Define Pneumatics. Give advantage and disadvantages of Pneumatic system 05

(b) Explain construction and working of Hydraulic Ram with neat sketch 05

(c) Write procedure for Installation of centrifugal pump 04

��ન-1 અ નીચેના પદો� �ંક મા ંવણ�ન કરોુ ુ અને SI િસ�ટમમા ં�િનટ આપો ુ 1)

!�નગધતા 2)વેપર �ેસર

04

બ નીચે દશા�વેલ )�મે*ટક એ,લમ-ટની સંુ .ા આપો

(1)વેર/યેબલ ડ/�પલે�મે)ટ પ2પ (2) ડબલ એ4ટ5ગ િસ,લ)ડર (3)

�ેસર ર/લીફ વા8વ (4) નોન ર/ટ:ન વા8વ

04

ક ડ/ફર)સીયલ મેનોમીટર ;મા ં મેનો< મે*=ક >?ઈડ તર/ક પારો છેુ < ,તેને એક સમ,Cિતજ

વે)Eર/મીટરના ઈનલેટ અને Fોટ વGચે જોડ? છે ;માથંી ઓઈલ ;ની િવિશJટઘનતા ુ ુ<

0.85 છે તે વહ છે< .જો મેનોમીટરમા ંપારાની Qચાઈનો તફાવત 200 િમ.િમ.હોય તો

દબાણનો તફાવત પાણીના શીષ�(meters of water column), N/m2 અને ઓઈલ ના

શીષ� (meter of oil column )ના સ)દS� મા ં ગણતર/ કરો્ . ઓઈલની િવિશJટઘનતા

13.6 લો.

06

��ન-2 અ પાઈપ AB માથંી ઓઈલ ;ની િવિશJટઘનતા 0.9 વહ છે< . પાઈપના છેડા Aનો Vયાસ

25 cm છે અને આ છેડા ઉપર ઓઈલનો વેગ 3 m/s છે પાઈપનો Vયાસ Xમઃશ ઘટ/ને

છેડા B પાસે 20 cm થાય છે તો છેડા B પાસે ઓઈલનો વેગ શોધો તેમજ ઓઈલના

જZથાનો દર (mass flow rate ) શોધો.

04

બ પાણી 2.0 ,લટર/સેક)ડના દરથી 200િમ.િમ.Vયાસ વાળા પાઈપમાથંી 400 KPa ના

દબાણથી વહ છે< .પાઈપની ઉચાઈં ડટમથી < 100 િમ.િમ હોય તો પાણીની ]લ શ*કત ુ

અથવા શીષ� (total energy or head)આદશ� તરલ ધાર/ શોધો.

03

ક �ંકન^ધ લખો ૂ 1)સ5ગલ ટaબ વેલ ટાઈપ મેનોમીટર ુ (2) વે)Eર/મીટરુ 07

3

અથવા

ક �ંકન^ધ લખો ૂ 1) બોડbન �ેસર ગેજ 2) રોટામીટર 07

��ન-3 અ રનો8ડના �યોગ� ંવણ�< ુ ન કરો અને રનો8ડ નબંરની Vયાcયા< આપો. 05

બ હારબdધ(eેણીબdધ) સપાટ ગિતશીલ fલેટ ઉપર સેર સઘંાત થવાથી લાગેલ

બળ,થયેલ કાય� અને કાય�દCતા� gh મેળવોુ ુ .

05

ક 200મી.મી Vયાસની પાઈપમાથંી 0.9 િવિશJટઘનતાવાj અને 0.1 Ns/m2 !�નગધતા

ધરાવk ુઓઈલ વહ છે< . જો �વાહનો દર 50 lit/s હોયતો રનો8ડ નબંર શોધો અને <

�વાહનો �કાર લખો.

04

અથવા

��ન-3 અ જલઆઘાત અને સlટ)ક< ની ઉપયો,ગતા સમmવો. 05

બ એક સપાટ ઉભી ગિતશીલ fલેટ ઉપર સેર સઘંાત થવાથી લાગેલ બળ થયેલ કાય�

અને કાય�દCતા� gh મેળવોુ ુ ,fલેટ સેરની દ/શાને લબં છે.

05

ક 80mm Vયાસ ધરાવતી પાણીની સેર (jet) અચળ હડ < 60m હઠ< ળ ડ/�ચાl થાય છે તો

આ સેર pારા લબં �થીર fલેટ ઉપર લાગk બળ શોધોુ . વેગઅચળાકં Cv-0.62 લો.

04

��ન-4 અ રખા]િતની મદદથી કાપલન ટરબાઈનના દરક ભાગની રચના તેમજ તે� ં< <ૃ ુ કાય�

સમmવો.

05

બ �ંકમાંૂ ,આ]િત સાથે સમmવોૃ , રોટર/ વેન પ2પ અને ગીયર પ2પ. 05

ક એક ટરબાઈન 50m ના હડ ઉપર < 350 rpm નીગિત સાથે ચાલે છે.આ ટરબાઈનનો

*ડ�ચાl 10m3/s છે. તો 85% કાય�rCતા માટ જોઈતો પાવર< , િવિશJટ ગિત અને

ટરબાઈનનો �કાર શોધો.

04

અથવા

��ન-4 અ રખા]િતની મદદથી પે8ટન Vહ/લના દરક ભાગની રચના તેમજ તે� ં< <ૃ ુકાય� સમmવો. 05

બ �વGછ આ]િત સાથે વા�પાh સાથેના રિસ�ોકટ5ગ પ2પની રચના તેૃ ુ < < મજ કાય� વણ�વો 05

ક સે)=/ફsગલ પ2પનાુ પરફોમ�)સ-કર4ટ*રિસtક કવ�ઝ< < (performance characteristic

curves)દોરો.

04

��ન-5 અ )�મે*ટક િસ�ટમના vcય ભાગોના નામ લખોુ ુ . )�મુે*ટક વા8વ તેમજ એર મોટર �ંકમા ંૂ

સમmવો.

05

બ �વGછ આ]િત સાથે હાયwોૃ ,લક લી>ટની રચના તેમજ કાય� વણ�વો. 05

ક એક ડબલ એx4ટyગ રિસ�ોકટ5ગ પ2પનો �=ોક < < 25સેમી.અને Vયાસ 17સેમી.છે.

સ4શનહડ અને ડ/લીવર/હડ અ�Xમે < < ુ 25મી. અને 5મી.છે ;મા ંઘષ�ણ હડ નો સમવેશ <

થઈ mય છે. જો આ પ2પ ને 50 rpm ની �પીડ પર ચલાવવામા ંઆવતો હોય તો

80% કાય�rCતા માટ જોઈતો પાવર શોધો< .

04

અથવા

��ન-5 અ )�મે*ટકસની Vયાcયા આપોુ . )�મે*ટક િસ�ટમના ફાયદા તેમજ ગેરફાયદા જણાવોુ . 05

બ �વGછ આ]િત સાથે હાયwો,લક રમની રચના તેમજ કાય� વણ�વોૃ < . 05

ક સે)=/ફsગલ પ2પના �થાપન માટની પdધિતુ < લખો. 04

*********

1

Seat No.: _____ Enrolment No.______

GUJARAT TECHNOLOGICAL UNIVERSITY Diploma Semester -III Examination January- 2010

Subject code: 331901

Subject ame: Fluid Mechanics & Hydraulics Machines Date: 01/ 02 / 2010 Time: 11.00 am – 1.30 pm

Total Marks: 70

Instructions: 1. Attempt all questions.

2. Make suitable assumptions wherever necessary.

3. Figures to the right indicate full marks.

4. English version Authentic

Q.1 (a) State and Explain Pascal’s Law. 05

(b) Derive Bernoulli’s Equation from Energy Equation. 05

(c) Convert as stated 04

(1) 4m head of kerosene of 0.8 specific gravity into N/mm2

(2) 20m head and 1.1 specific gravity liquid into Kpa

Q.2

(a) State various types of pressure measuring devices and Explain any

two.

07

(b) Simple U-tube manometer containing mercury was used to find

pressure of oil having specific density of 0.9. In the left limb the

level of oil was 30 cm below the centre line of pipe and in right limb

mercury level was 45 cm below the centre line and right limb is open

to atmosphere.

05

(c) Define (1) Fluid Statics (2) Ideal Fluid 02

OR

(b) Water flows at a rate of 150 LPS in the pipe , pressure at specific

section 800 Kpa , elevation is 35 meter from datum, determine total

head of water, diameter of pipe is 50mm.

05

(c) Define (1) Dynamic Viscosity (2) Surface Tension 02

Q.3

(a) State and Explain different types of fluid flow. 05

(b) Derive the continuity equation. 05

(c) Determine the size of pipe to carry 4500 liter/min of water with

maximum velocity of 10 m/sec.

04

OR

Q.3 (a) Define the following terms.

(1) Stream line (2) Path line (3) Steak line (4) Steam tube

(5) Steady flow

05

(b) State Assumptions, limitations and application of Bernoulli’s

equation.

05

(c) In a horizontal venture meter 30cm x 20 cm water flows, piezo

meter readings at entrance and throat are 70cm and 30 cm

respectively if constant of venture meter is 0.98 find rate of flow in

liter/sec.

04

Q.4

(a) Explain piezo meter. 05

(b) Derive the expression for discharge through rectangular notch. 05

(c) Explain water hammer and surge tank with fig. 04

2

OR

Q. 4 (a) Derive Darcy’s equation. 05

(b) Derive expression of the force, work done and efficiency due to

impact of jet on series of flat plate.

05

(c) A jet of water 5 cm diameter moves with a velocity of 45 m/s,

strikes a flat plate in normal direction, find force and work done

when the plate moves with a velocity of 25 m/s in the direction of

jet.

04

Q.5

(a) Draw neat sketch of pelton wheel and label on it. 05

(b) Differentiate between Impulse Turbine and Reaction Turbine. 05

(c) A centrifugal pump discharge 100 liter of water per second with a

head of water 20m, if overall efficiency of pump is 80 % find out the

power required for this pump.

04

OR

Q.5 (a) Explain working principle of reciprocating pump with neat sketch. 05

(b) State application of hydraulic ram with construction, working and

sketch.

05

(c) Show basic requirements of pneumatic system and its application. 04 ********

5|`Gv!5|`Gv!5|`Gv!5|`Gv!

V પા�કલનો િનયમ લખી સમ�વો. 05050505

A એનૅ� સમીકરણ ઉપરથી બન�લી� ંસમીકરણ તારવોુ . 05050505 ક જણાવયા "જબ #પાતંર કરોુ ુ . 04040404 (૧) ૦.૮ િવિશ+ટ ઘનતાવાળા કરોસીન ના / ૪ મીટર હડને 45ટન/ ુ /મીમી૨

મા ં ફરવો/ . (૨) ૧.૧ િવિશ+ટ ઘનતાવાળા :વાહ;ના ૨૦ મીટર હડને /

<કલો પા�કલ મા ંફરવો/ .

5|`GvZ5|`GvZ5|`GvZ5|`GvZ V દબાણ માપવાના િવિવધ સધનો� ં ુવગીકરણ કર; ગમે તે બે સમ�વો. 00007777 A એક સાA 5ુ -ુટ5બ મરક5ર; મેનોમીટર દબાણ મપવા માટ ઉપયોગમા ંુ ુ /

લેવા5 છેુ . Dની િવિશ+ટ ઘનતા ૦.૯ છે તેવા ઓઈલ� ંદબાણ મપવા� ંુ ુ

છે. જો તેના ડાબા છેડામા ંઓઈલ� ંલેવલ પાઈપના મHયIબJAથી ુ ુ ૩૦

સે.મી. નીચે અને જમણા છેડામા ંપારા� ંલેવેુ લ પાઈપના મHયIબJAથી ુ

૪૫ સે.મી. ઉપર છે. અને તે જમણો છેડો વાતાવરણમા ંOPલો છેુ . તો

પાઈપમા ંવહતા ઓઈલ� ંદબાણ આ 5/ ુ -ુટ5બ મરક5ર; મેનોમીટર થી ુ ુ

બારમા ંશોધો.

05050505

ક RયાSયા આપો.

૧. �ટટ;ક TP5ડ / ુ ૨.આદUશ :વાહ;

02020202

VYJFVYJFVYJFVYJF

A એક ૫૦ મીલીમીટર Rયાસવાળ; પાઈપ આધાર તલથી ૩૫ મીટર ઉપર

છે. તેમા ં૧૫૦ લીટર :તી સેકંડ ના દર પાણી વહ; રW છે તેમા ં/ ુ ૮૦૦

<કલોપા�કલ દબાણ હોયતો તેની Xલ શ<કત શીષૅ શોધોુ .

05555

ક RયાSયા આપો.

૧. બલીય િસ4Zઘતા ૨. [+ઠતાણુ

02020202

3

5|`Gv#5|`Gv#5|`Gv#5|`Gv#

V ]દાૂ - ]દા :કારના તરલના :વાહ જણાવો અને સમ�વોુ . 05555 A સાત_ય� ંસમીકરણ સાIબત કરોુ . 05555 ક એક પાઈપમાથંી ૧૦ મીટર :િત સેક4ડ ના મહતમ વેગથી ૪૫૦૦

લીટર :િત મીનીટના દર પાણી વહ; રW છે/ ુ . તો આ પાઈપની સાઈઝ

નa; કરો.

04040404

VYJFVYJFVYJFVYJF

5|`Gv#5|`Gv#5|`Gv#5|`Gv#

V નીચેના પદોની RયાSયા આપો.

૧ �bઈમ લાઈન ૨ પાથ લાઈન 3 �ટ;ક લાઈન ૪ �bઈમ ટdબ ુ

૫ �થીર :વાહ

05555

A બન�લી સમીકરણ ની ઘારણાઓ મયાદઁાઓ અને ઉપયોગો જણાવો. 05555 ક ૩૦ સેમી x ૨૦ સેમી ના સમIfિતજ વgh5ર;મીટરમાથંી પાણી વહ છેુ / .

i4jસ અને kોટ આગળ પીઝોમીટર � ંરlડlગ અ�mમે ૃ ુ ુ ૭૦ સેમી અને

૩૦ સેમી છે જો વgh5ર;મીટર નો pણાકં ુ ુ ૦.૯૮ હોય તો :વાહ નો દર

લીટર :િત સેકંડ મા ંમેળવો.

04040404

5|`Gv$5|`Gv$5|`Gv$5|`Gv$

V પીઝોમીતર સમ�વો. 05555 A લબંચોરસ ખાચંમાથંી થતા િનકાસ� qrૂ તારવોુ . 05555 ક આXિત સહૃ સજટઁક અને જલ આઘાત સમ�વોs . 04040404 VYJFVYJFVYJFVYJF

5|`Gv$5|`Gv$5|`Gv$5|`Gv$

V ડાસt � ંસમીકરણ મીળવોુ . 05555 A uેણી બHધ સપાટ vલેટસ પર સેરસઘંાત � ંબળુ 4 કાય ઁતથા

કાયદઁfતા� ંqrૂ તારવોુ .

05555

ક એક ૫ સેમી. Rયાસનો Dટ ૪૫ મીટર/ સેકંડ ના વેગથી એક સપાટ

vલેટને કાટOણેૂ અથડાય છે. જો vલેટનો વેગ ૨૫ મીટર/સેકંડ હોયતો

vલેટ ઉપર� ંબળ તથા થતાુ કાય ઁની ગણતર; કરો.

04040404

5|`Gv55|`Gv55|`Gv55|`Gv5

V પેPટન Rહ;લની નામ િનદwશનવાળ; �વhછ આXિત દોરોૃ . 05555 A ઈxપPસ અને ર;એકશન ટબાyઈન વhચેનો તફાવત આપો. 05555 ક એક ક4z_યાગી પપં / ૨૦મીટરના શીષ ઁસાથે :િત સેકંડ ૧૦૦ લીટર

પાણીનો િનકાશ કર છે/ . જો પપં ની ઓવરઓલ કાયદઁfતઅ ૮૦%

હોયતો આ પપંને જ#ર; પાવરની ગણrી કરોુ .

04040404

VYJFVYJFVYJFVYJF

5|`Gv55|`Gv55|`Gv55|`Gv5 V �વhછ આXિત સહ રસી:ોકટlગ પપંનો કાય ઁિસHધાતં સમ�વોૃ / / . 05555 A આXિત સહ હાઈ|ોIલક રમની રચનાૃ / 4 કાય ઁઅને ઉપયોગ જણાવો. 05555 ક 45મેટ;ક સી�ટમની :ાથમીક જ#ર;યત જણાવી તેના ઉપયોગો લખોુ ુ . 04040404

********

1

Seat No.: _____ Enrolment No.______

GUJARAT TECHNOLOGICAL UNIVERSITY Diploma Semester -III Remedial Examination May - 2011

Subject code:331901

Subject Name: Fluid Mechanics & Hydraulics Machines Date: 30 /05 /2011 Time: 02.30 pm – 05.00 pm

Total Marks: 70

Instructions: 1. Attempt all questions.

2. Make suitable assumptions wherever necessary.

3. Figures to the right indicate full marks.

4. English version is Authentic

Q.1 (a) Differentiate between following.

1.Dynamic viscosity & Kinematic viscosity.

2.Centrifugal pump & Reciprocating pump.

3.Impulse turbine & Reaction turbine.

07

(b) 1.Classify pressure measuring devices.Explain working of Inclined tube

menometer with neat sketch.

2.A simple mercury(sp.gr.13.6)U-tube menometer is used to measure the pressure

of oil(sp.gr.0.8)flowing ina pipe.Its left end is connected to the pipe & mercury is

12 cm.below the center line of the pipe.Its right end is open to atmosphere.If the

difference between levels of mercury in both end is 32 cm.Find the pressure of oil

in meter of water.The pressure of oil is more than atmosphere.

07

Q.2

(a) State assumptions made in developing Bernoulli’s equation & develope Bernoulli’s

equation from Euler’s equation.

07

(b) State and derive the Continuty equation for steady,one dimensional flow. 07

OR

(b) Oil of sp.gr.0.9 is flowing through a pipe of 25 cm.dia.with a velocity of 3

m/s.Dia.of pipe at other end gradually reduced to 20 cm.Find velocity at that

end.Also find mass flow rate of oil.

07

Q.3

(a) Define following terms.

(1) Vena contracta (2) Co-efficient of velocity.(3) Co-efficient of discharge.(4) Co-

efficient of contraction.(5) Co-efficient of resistance.(6)Notch.(7)Weir.

07

(b) Find the loss of head due to friction in a pipe of 40 cm.dia.and 5000 meter

long.The velocity of water in the pipe is 1.6 m/sec.and friction factor is 0.0052.Use

Darcy’s formula.

07

OR

Q.3 (a) What is water hammer?How it is produced?What are its ill effects?Explain

arrangement used to remove the effect of water hammer.

07

(b) A horizontal venturimeter is used for measuring discharge of water,whose inlet and

throat diameters are 30 cm. and 15 cm. respectively.The reading of differential

menometer connected between inlet and throat is 12 cm.of mercury.If the co-

efficient of venturimeter is 0.98.Find discharge in lit/sec.

07

Q.4

(a) Explain the term “Impact of jet”with reference to fixed flat vertical plate.Derive

the expression for dynamic force,work done and efficiency due to series of moving

flat plates.

07

(b) Find power produced,specific speed and type of turbine when a turbine runs at

1500 rpm,under the head of 80 meter.The discharge is 1500 lit/sec. and efficiency

is 80%.

07

2

OR

Q.4 (a) A 45 mm. dia. Jet moves with a velocity of 25 m/sec.strikes a stationary flat plate

which is inclined at an angle 60 degree with the axis of jet.Find the force exerted

by jet in normal direction.Also find the components of force.

07

(b) Define prime movers.Explain the construction and working of Kaplan Turbine

with neat sketch.

07

Q.5

(a) (1) What is priming? Explain various methods of priming.

(2) The dia. of double acting reciprocating pump is 15 cm.& its length of

stroke is 30 cm.Its delivery & suction head are 26m.and 4m.respectively including

frictional head.If the speed of pump is 60 rpm.& efficiency is 80%,than calculate

the power required to drive the pump.

07

(b) Describe constructional features & working of Hydraulic Ram with neat sketch. 07

OR

Q.5 (a) (1) Draw a neat sketch of Reciprocating pump showing thereon the main parts.

(2) A Centrifugal Pump discharges water at the rate of 60 lit/sec. against

35m.head.Find power of pump,if efficiency of the pump is 55%.& frictional head

loss is 15 meter.

07

(b) Draw and explain pneumatic circuit to operate double acting cylinder. 07

��-1 (અ) નીચે દશા�વેલ પદો વ�ચેના તફાવત આપો.

(1) ડાયનેમીક વી�કોસીટ! અને કાયનેમેટ!ક વી�કોસીટ!.

(2) સ"#!ફ$ગુલ પ'પ અને ર)િસ�ોક)ટ+ગ પ'પ.

(3) ઈ'પ.સ ટબા�ઈન અને ર!એ1શન ટબા�ઈન.

07

(બ) (1) દબાણ માપક સાધનો4 ંવગ6કરણ કરોુ .�વ�છ આ8િતની મદદથી :ાસંી ટ;બ મેનોમીટર4 ંકાય� ુ ુ

સમ<વો.

(2) એક સા>ં મ?�ર!ુ ુ (િવિશ@ટ ઘનતા=13.6)D-ુટ;બ મેનોમીટર એક પાઈપમાથંી વહ)તા ંઓઈલ ુ

Gની િવિશ@ટ ઘનતા 0.80 છે,તે4 ં ુદબાણ માપવા માટ) થાય છે.તેનો ડાબો છેડો પાઈપ સાથે

જોડ)લો છે અને તેમા ંપાઈપની મLયર)ખાથી મ?�ર!ુ 12 સ".મી. નીચે છે.તેનો જમણો છેડો હવામા ં

N.લો છેુ .જો બOે છેડામાનંા મ?�ર!ના ંલેવલનો તફાવત ુ 32 સ".મી. હોય તો ઓઈલ4 દબાણ ુ

મીટર ઓફ વોટરમા શોધો.ઓઈલ4 ંદબાણ હવાના દબાણ કરતા ંવP ંછેુ ુ .

07

��-2 (અ) બનQલી સમીકરણ મેળવવા માટ) કરાતી ધારણાઓ જણાવો.અને Dલરના ંસમીકરણ પરથી ુ

બનQલી4 ુંસમીકરણ મેળવો.

07

(બ) એક પSરમાTણય,અપSરવત6 �વાહ માટ) સાતUય સમીકરણની VયાWયા આપો અને સાTબત કરો. 07

અથવા

(બ) એક 25 સ".મી. Vયાસવાળ! પાઈપમાથંી 0.9 િવિશ@ટ ઘનતાવાZ ઓઈલ 3મી/સ" ના ંવેગથી વહ)

છે.જો બી< છેડા પર પાઈપનો Vયાસ \મશઃ ઘટ! 20 સ".મી.થાય તો તે છેડા પરનો વેગ

શોધો.તેમજ વહ)તા તેલના ંજ^થાનો દર શોધો.

07

��-3

(અ) નીચેના પદોની VયાWયા આપો. (1)વેના કો`#ા1ટા.(2)વેગ aણાકંુ .(3)િનકાસ aણાકંુ .(4)સકંોચન

aણાકંુ .(5)અવરોધ aણાકંુ .(6)નોચ.(7)િવયર.

07

(બ) 40સ".મી.Vયાસ અને 5000 મીટર લાબંી પાઈપ માટ) ઘષ�ણ Vયય શીષ� શોધો.પાઈપમા ંપાણીનો

વેગ=1.6મીટર/સેકંડ અને e!1શનફ1ટર) =0.0052 છે.ડાસ64 ંf: વાપરોુ ુ .

07

અથવા

3

��-3

(અ) વોટર હ)મર g ંછેુ ?તે ક)વી ર!તે ઉUપO થાય છે?તેની ખરાબ અસરો gં ુછે?જલ આધાતની અસર

>ર કરવા માટ) વપરાતી રચના સમ<વોૂ .

07

(બ) એક kૈિતજ વે`�Dર!મીટરુ ,પાણીનો િનકાસ માપવા માટ) થાય છે.Gના ઈ`લેટ અને mોટ આગળના

Vયાસ અ4\મે ુ 30 સ".મી.અને 15 સ".મી.છે.ઈ`લેટ અને mોટ વ�ચે જોડ)લ ડ!e`સીયલ મેનોમીટર4 ું

ર!ડ+ગ 12સ".મી.ઓફ મ?�ર! છેુ .જો વે`�Dર!મીટરનો aણાકં ુ ુ 0.98 હોય તો િનકાસ લીટર/સેક`ડમા ં

શોધો.

07

��-4

(અ) (1) એક �થાયી સપાટ ઊભી pલેટના ંસદંભ�મા ં“સેર સધંાત”4 ંપદ સમ<વોુ .qેણીબLધ સપાટ

pલેટ ઉપર Gટ4 ંડાયનેમીક બળુ ,કાય� અને કાય�દkતા મેળવવા4 ંf:ૂ શોધોુ .

07

(બ) એક ટરબાઈન 1500 આર.પી.એમ.થી 80 મીટર હ)ડ નીચે ચાલે છે.તેઅનો ડ!�ચાr 1500

લીટર/સ"ક`ડ છે.જો કાય�દkતા 80% હોય તો,ટરબાઈનની શt1ત,�પેસીફ!ક �પીડ અને ટરબાઈનનો

�કાર શોધો.

07

અથવા

��-4 (અ) 45 મી.મી.Vયાસનો Gટ 25મી./સ".ના ંવેગથી,Gટની ધર! સાથે 60 uશના Nણૂે ઢળતી t�થર

pલેટને અથડાય છે.તો Gટ wારા pલેટ પર લાગx ંલબં બળ શોધોુ .તેમજ Gટની લબં Sદશાના

બળના ંઘટકો પણ શોધો.

07

(બ) �ાઈમ yવર ની VયાWયા આપોુ .�વ�છ આ8િત સહ કાpલાન ટરબાઈનની રચના અને કાય�

સમ<વો.

07

��-5

(અ) (1) �ાઈમ+ગ g ંછેુ ?�ાઈમ+ગની zદ! zદ! ર!તો સમ<વોુ ુ .

(2) એક ડબલ એ1ટ+ગ ર)સી�ોક)ટ+ગ પ'પના ંિપ�ટનનો Vયાસ 15 સ".મી.અને પ'પનો �#ોક 30

સ".મી.છે.િનકાસ અને {સણ શીષ� અ4\મે ુ ુ 26 મી.અને 4 મી.છે.Gમા ંઘષ�ણ શીષ�નો સમાવેશ છે.જો

પ'પની કાય�દkતા 80% હોય અને 60 આર.પી.એમ.થી ચાલતો હોય તો પ'પને ચલાવવા માટ)

જોઈતા પાવરની ગણતર! કરો.

07

(બ) આ8િત દોર! હાઈ|ોલીક ર)મની રચના અને તે4 કાય� વણ�વોુ . 07

����

��-5 (અ) (1) ર)સી�ોક)ટ+ગ પ'પની આ8િત દોર! તેના yWય ભાગો ુ દશા�વો. (2)એક સ"#!ફ$ગલ ુ

પ'પને 60 લી./સ".ના ંદર) 35મીટરની ઊચાઈએ પાણી પહોચાડવા4 ંછેુ .જો પ'પની કાય�દkતા

55% હોય અને શીષ�Vયય 15 મીટર હોય તો પ'પને ચલાવવા જોઈતી શt1ત શોધો.

07

(બ) ડબલ એ1ટ+ગ સીલી`ડરને ઓપર)ટ કરવા માટ)ની `Dમેટ!ક સરક!ટ દોરો અને સમ<વોુ . 07

************

1/3

Seat No.: ________ Enrolment No.___________

GUJARAT TECHNOLOGICAL UNIVERSITY Diploma Engineering - SEMESTER–III • EXAMINATION – SUMMER 2013

Subject Code: 331901 Date: 06-06-2013 Subject Name: Fluid mechanics and Hydraulic Machines Time: 02:30 pm - 05:00 pm Total Marks: 70 Instructions:

1. Attempt all questions. 2. Make suitable assumptions wherever necessary. 3. Figures to the right indicate full marks. 4. English version is considered to be Authentic.

Q.1 (a) Define and write S.I.. units for following terms (1)Density (2)Specific Volume (3) Specific Gravity (4) Kinematic Viscosity

07

(b) Classify pressure measuring devices and explain construction and working of Bourdon tube pressure gauge with neat sketch.

07

Q.2 (a) Derive Bernoulli’s Equation from Euler’s Equation. Also write Limitations and assumption of Bernoulli’s Equation.

07

(b) Define (1) Steady and Unsteady flow (2) Uniform and Non uniform flow (3) Laminar and Turbulant flow

07

OR (b) Water flows at a rate of 150 lit/sec in the pipe. Pressure at specified

section is 450 kpa. assuming ideal fluid and elevation of 100 meter from datum determine total energy head of water at specified section where diameter is 250 mm.

07

Q.3 (a) Derive the equation for measuring the flow rate of fluid through venturimeter.

07

(b) A horizontal venturimeter is used for measuring discharge of water whose inlet and throat diameters are 75 mm and 25 mm respectively. The reading of differential manometer connected between inlet and throat is 41.2 cm of mercury. If the co-efficient of venturimeter is 0.97. Find the discharge.

07

OR Q.3 (a) Classify pumps and explain the construction and working of centrifugal

pump with help of neat sketch. 07

(b) A centrifugal pump discharge 100 liter of water per second with a head of water 20m, if overall efficiency of pump is 80 % find out the power required for this pump.

07

Q.4 (a) What is impact of jet ? Derive Expression for finding out impact of jet on

smooth fixed inclined flat plate. 07

(b) A jet of water 5 cm diameter moves with a velocity of 40 m/s, strikes of series of flat plate in normal direction, find force and work done when the plates moves with a velocity of 20 m/s in the direction of jet.

07

ORQ. 4 (a) Classify hydraulic turbines and With help of line diagram, explain

construction of each part of Kaplan Turbine and working of it. 07

(b) Describe Reynold’s experiment and define Reynold’s number 07

Q.5

(a) Write short note on ANY two (1) Hydraulic accumulator. (2) Hydraulic lift. (3)Hydraulic intensifier.

07

(b) A turbine runs at 1500 rpm under a head of 80 m. The discharge is 1500 07

2/3

lit/sec. If the efficiency is 80% . Find power produce, specific speed and type of turbine.

OR Q.5 (a) Define Pneumatics. Give advantage and disadvantages of Pneumatic

system 07

(b) Draw and explain pneumatic circuit to operate double acting cylinder. 07

************ 5|`Gv!

V

નીચે દશાવેલ તરલના ંપદોની યા યા આપી S.I. નુીટ લખો

(૧) ઘનતા (૨) િવિશ ટ કદ

(૩) િવિશ ટ ઘનતા (૪) વેગીય ન ધતા.

07

A દબાણ માપક સાધનો ુ ં વગ કરણ કરો અને બડ ન ટ બુ ેસર ગેજની

રચના અને કાયપ ધિત આ િતસહ સમ વો .

07

5|`GvZ V

લુર સમીકરણ પરથી બન લી સમીકરણ સબત કરો. બન લી સમીકરણ ની

મયાદાઓ અને ધારણઓ પણ લખો.

07

A ય યા આપો (૧) ટડ અને અન ટડ વાહ (૨) િુનફોમ અને નોન

િુનફોમ વાહ (૩) લેમીનાર અને ટ લુ ટ વાહ

07

અથવા

A એક પાઈપમા ૧૫૦ લીટર/સેક ડના વેગથી પાણી ુવહન થાય છે. અને

તેના િનયત આડછેદનો યાસ ૨૫૦ મીલી મીટર અને જળદાબ ૪૫૦ કલો

પા કલ છે. આધારતલથી પાઈપની ઉચાઈ ૧૦૦ મીટર અન ેઆદશ તરલની

ધારણા કર ુલ શ ત શીષ શોધો.

07

5|`Gv#

V વે રુ મીટર વડ ઇુડના ં િનકાસ માપવા માટ ુ ં ુ સા બત કરો. 07

A એક ૈિતજ વે રુ મીટર પાણી નો િનકાસ માપવા માટ વપરાય છે. ના ં

ઇનલેટ અને ોટ આગળ નો યાસ અ ુ મે ૭૫ મી.મી. અને ૨૫ મી. મી.

છે. ઇનલેટ અને ોટ વ ચે જોડલ મેનોમીટર ુ ંર ડ ગ ૪૧.૨ સે.મી. પારા

ની ચાઇ છે. જો વે રુ મીટર નો ણુાકં ૦.૯૭ હોય તો િનકાસ શોધો.

07

અથવા

5|`Gv#

V પપં ુ ંવગ કરણ કરો અને ક યાગી પપંની રચના અને કાયપ ધિત

આ િતસહ સમ વો .

07

A ક યાગી પપંનો િનકાસ ૨૦મીટરના ંશીષ માટ ૧૦૦ લીટર/સેકંડ છે. જો

પપંની દ તા ૮૦% હોય તો પપં માટ જ ુર પાવર શોધો.

07

5|`Gv$

3/3

V ઇ પે ટ ઓફ ટ એટલે ુ?ં તે સમ વો. એક લીસી ફ સ ાસી સપાટ

ઉપર લાગતા ટના બળ ુ ુ મેળવો.

07

A એક ૫ સેમી. યાસનો પાણીની સેર ેણીબ ધ સપાટ લેટને લબં દશામા

૪૦ મીટર/ સેકંડના વેગથી અથડાય છે.

જો લેટ ૨૦ મીટર/સેકંડના વેગથી સેરની દશામા ખસે છે. તો લેટસ પર

લાગ ુબળ તથા કાયનઁી ગણતર કરો.

07

અથવા

5|`Gv$

V ટબાઇન ુવગ કરણ કરો તથા કા લાન ટબાઇનની રચના અને કાયપ ધિત

આ ૃિત સાથે સમ વો. .

07

A રનો ડના યોગો ુવણન કરો. અને રનો ડ નબંરની યા યા આપો. 07

5|`Gv5

V કૂન ધ લખો (ગમે તે બે)

(૧) હાઇ ોલીક એ ુ લુેટર (2) હાઇ ોલીક લીફટ

(3) હાઇ ોલીક ઇ ટ સીફાયર

07

A એક ટબાઇન ૧૫૦૦ rpm પર ૮૦ મીટરના હડ નીચે ચાલે છે. તેનો ડ ચા

૧૫૦૦ લી/સેકંડ છે. જો દ તા ૮૦ ટકા હોય તો શ કત , પેસીફ ક પીડ

અને ટબાઇનનો કાર શોધો.

07

અથવા

5|`Gv5

V મેુટ ક સી ટમની યા યા આપો. મેુટ ક સી ટમના ફાયદા તથા

ગેરફાયદા સમ વો. .

07

A ડબલ એ ટ ગ સીલી ડરને ઓપરટ કરવા માટની મેુટ ક સરક ટ દોરો

અને સમ વો.

07

************

Page 1 of 3

Seat No.: ________ Enrolment No.______________

GUJARAT TECHNOLOGICAL UNIVERSITY DIPLOMA ENGG.- III

rd SEMESTER–EXAMINATION – MAY/JUNE- 2012

Subject code: 331901 Date: 01/06/2012

Subject Name: Fluid Mechanics and Hydraulics Machines

Time: 02:30 pm – 05:00 pm Total Marks: 70

Instructions: 1. Attempt all questions.

2. Make suitable assumptions wherever necessary.

3. Figures to the right indicate full marks.

4. English version is considered to be Authentic

Q.1 (a) (1)List the function of air vessel in Reciprocating Pump. 03

(2)Derive an expression for surface tension. 04

(b) (1)Explain the working principle of Dead weight pressure gauge with neat

sketch. 03

(2)Specific speeds for different turbines are given below. Name the

types of turbine. (1) Specific speed 10 to 35(2) 35 to 60 (3) 60 to 300

(4) 300 to 1000.

04

Q.2 (a) (1) Give classification of pressure measuring devices. 03

(2) Define (1) stream line (1) Path line (3) Streak line (4) Stream

tube.

04

(b) Derive the Bernoulli’s equation from energy equation. State its

limitations & assumptions.

07

(b)

OR

Water is flowing through a pipe of 20 cm. diameter at section 1-1

and 30 cm. diameter at section 2-2.The velocity of the water at

section 1-1 is 4 m/s. Find (1) Discharge through the pipe.(2)Velocity

of the water at section 2-2.

07

Q.3 (a) Classify notches & weirs. Derive the equation for discharge through

a Triangular notch.

07

(b) A crude oil of kinematic viscosity 0.4 stokes is flowing through a

pipe of diameter 25 cm. and length 40 meter at a rate of 250 lit/s.

The friction factor of pipe f = 0.005.Find frictional head loss,

Reynolds number & Types of flow.

07

OR

Q.3 (a) With neat sketch explain the Reynolds Experiment. 07

(b) Head of water of 50 mm. diameter orifice is 10 meter Cd=0.62 and

Cv=0.98.Find actual discharge and actual velocity. Also find out co-

efficient of contraction.

07

Q.4 (a) Derive the equation of force, work done, & efficiency due to Impact

of jet on a Inclined moving flat plate.

07

(b) Explain the construction & working of Kaplan Turbine with neat

sketch. Also write down advantage & disadvantages of Kaplan

Turbine.

07

OR

Q.4 (a) A jet of water having diameter 40 mm. strikes a flat plate in normal

direction with a velocity of 20 m/s. Find force, work done and

efficiency due to impact of jet on plate, if the plate moves with a

velocity 6 m/s in the direction of jet.

07

(b) What is meant by Specific Speed of turbine? Give criteria for 07

Page 2 of 3

selection of turbine.

Q.5 (a) Classify pumps and explain the construction and working of

Centrifugal pump with the help of neat sketch.

07

(b) Explain working principle of Pressure Regulator with neat sketch.

State advantage and disadvantage of pneumatic system.

07

OR

Q.5 (a) (1) The dia. Of double acting Reciprocating pump is 20 cm. and its

length of stroke is 40 cm..Its delivery & suction heads are 30 meter

& 5 meter respectively including frictional head. The spread of

pump is 75 rpm., then calculate actual power , if overall efficiency of

the pump is 80%.

03

(2)Explain Suction head, Delivery head, Frictional head & Total

head of Reciprocating Pump.

04

(b) Explain the construction, working principle and application of

Hydraulic Accumulator with neat sketch.

07

************

� 1 અ (i) રિસ�ોકટ�ગ પ�પમા ંવા�પા�ના કાય�ની યાદ� કરો� � ુ .

(ii)સરફસ ટ શન માટ" સમીકરણ મેળવો� & � ુ .

03

04

બ (i)(વ)છ આ,તી દોર� ડડ� -વેઇટ �ેસર ગેજનો કાય2 િસ3ાતં સમ4વો.

(ii)5દા 5દા ટબા2ઇનની નીચે �માણે (પેસીફ�ક (પીડ ુ ુ આપેલી છે. તે માટ �

ટબા2ઇનના �કાર જણાવો. (1) 10 થી 35 (2) 35 થી 60 (3) 60 થી 300

(4) 300 થી 1000.

03

04

� 2==== અ= (i) દબાણ માપવાના સાધનો" વગAકરણ કરોુ . 03

= (ii) BયાCયા આપો (1) (D�મ લાઇન (2) પાથ લાઇન (3) (D�ક લાઇન

(4) (D�મ ટEબ ુ

04

બ શFGતના H�ૂનો ઉપયોગ કર� બન�લી" સમીકરણ સાKબત કરો અને ુ

તેની મયા2દાઓ અને ઉપયોગીતાઓ લખો.

07

= OR

==== બ એક પાઇપનો સેGશન 1-1 ઉપર 20 સેમી Bયાસ છે અને સેGશન 2-2

ઉપર 30 સેમી છે. સેGશન 1-1 ઉપર પાણીનો વેગ 4 મી/સે હોય તો

(1)પાણીનો િનકાસ દર શોધો (2) સેGશન 2-2 ઉપર પાણીનો વેગ શોધો

07

� 3==== અ= નોચીઝ અને વીઅસ2" વગAકરણ કરોુ . િ�કોણાકાર નોચમાથી થતા

નીકાસ" ંH� સાKબત કરોુ ુ .

07

બ ,ડ ઓઇલ Rની કાઇનેમેટ�ક િવ(કોસીટ� 0.4 (ટોGસ છે અને તે 40 મીટર

લાબંી પાઇપમાથી વહ છે� . પાઇપનો Bયાસ 25 સે.મી છે અને

તેમાથી 250 લી/સS ના દરથી ઓઇલ વહ છે� , પાઇપનો UVGશન ફGટર� f =

0.005 છે, તો UVGશનલ હડ Bયય� , રનોWડ નબંર અને �વાહનો �કાર શોધો� .

07

= OR

� 3==== અ= (વ)છ આ,તીની મદદ વડ રનોWડનો �યોગ સમ4વો� � . 07

Page 3 of 3

બ 50 મી.મી. Bયાસની ઓર�ફ�સનો પાણીનો હડ � 10 મી. છે. જો Cd = 0.62

અને Cv = 0.98 હોય તો ખરખર િનકાસ અને ખરખર વેગ શોધો� � .Xસકંોચન

Yણાકંની UકZમત પણ શોધોુ .

07

� 4==== અ= એક સપાટ ઢળતી ગતીશીલ \લેટ પર સેર-સધંાત થવાથી \લેટ પર

લાગ] બળુ , કાય2 અને કાય2દ^તા " ંH� શોધોુ ુ .

07

બ (વ)છ આ,તી સહ કા\લાન ટબા2ઇનની રચના અને કાય2 સમ4વો અને

તેના ફાયદા અને ગેર-ફાયદા લખો.

07

==== = OR

� 4==== અ= એક 40 મી.મી. Bયાસનો પાણીનો Rટ 20 મી/સે ના વેગથી \લેટની લબં

દ�શામા અથડાય છે. જો \લેટ 6 મી/સે. ના વેગથી Rટની દ�શામા ખસતી

હોય તો \લેટ પર લાગ] બળુ , કાય2 અને કાય2દ^તા શોધો.

07

બ ટબા2ઇનની (પેસીફ�ક (પીડ એટલે _ ું? ટબા2ઇનની પસદંગી માટ aયાનમા �

લેવામા આવે છે ?

07

� 5==== અ= પ�પ" ંવગAકરણ કરોુ . (વ)છ આ,તીની મદદથી સSD�ફbગલ પ�પનીુ

રચના અને કાય2 સમ4વો.

07

==== બ �ેસર રc�લેટરનો કાય2કાર� િસ3ાં� ુ ત આ,િત દોર� સમ4વો. �મેટ�ક ુ

સી(ટમના ફાયદા અને ગેર� -ફાયદા લખો.

07

= OR

� 5==== અ= (i)ડબલ એGટ�ગ પ�પનો (Dોક 40 સેમી અને પી(ટનનો Bયાસ 20 સેમી.

છે અને તેનો િનકાસ અને dસૂણ િશષ2 અને અ"fમે ુ 30 મી અને 5 મી છે,

Rમા ઘષ2ણ િશષ2નો સમાવેશ છે, જો પ�પ 75 RPM થી ચાલતો હોય અને

80 % કાય2 દ^તા માટ પ�પને ચલાવવા જોઇતો પાવર શોધો� .

03

= (ii)રસી�ોકટ�ગ પ�પના સGશન હડ� � � , ડ�લીવર� હડ� , V�Gશનલ હડ અને �

ટોટલ હડ સમ4વો� .

04

==== બ હાઇkોલીક એl��લેટરની (વ)છ આ,િત દોર�ુ ુ , તેની રચના, કાય2 િસ3ાતં

અને ઉપયોગો સમજવો.

07

************

1/2

Seat No.: ________ Enrolment No.___________

GUJARAT TECHNOLOGICAL UNIVERSITY Diploma Engineering – SEMESTER – III • EXAMINATION – WINTER • 2014

Subject Code: 331901 Date: 29-11-2014

Subject Name: Fluid Mechanics and Hydraulics Machines

Time: 10:30 am - 01:00 pm Total Marks: 70 Instructions:

1. Attempt any five questions.

2. Make suitable assumptions wherever necessary.

3. Figures to the right indicate full marks.

4. English version is considered to be Authentic.

Q.1 (a) Explain concept and classification of fluid. 07

(b) Classify pressure measuring devices. Explain construction and working of

Dead Weight Pressure Gauge with neat sketch.

07

Q.2 (a) State and derive Pascal’s law of pressure. 07

(b) The water is flowing through a pipe having diameter 30 cm and 40 cm at

section 1 and 2 respectively. The section 1 is 3m above datum and section is

7m above datum. The rate of water flow is 0.7 m3/sec. If the pressure at

section 1 is 50 KN/m2, find the pressure at section 2.

07

OR

(b) State different types of fluid flow and Explain any two of them. 07

Q.3 (a) Derive an expression for finding out discharge through orifice meter. 07

(b) Describe Reynolds’s experiment with neat sketch and define Reynolds’s

number.

07

OR

Q.3 (a) State assumptions of Euler’s equation. Derive Euler’s equation. 07

(b) The inlet and throat diameter of a horizontal Venturimeter is 40cm. & 15 cm

respectively. If the difference of inlet pressure and vaccum pressure at throat is

25cm of mercury, than find the discharge through Venturimeter. The

coefficient of discharge is 0.98.

07

Q.4 (a) Derive equation of force, work done and efficiency due to impact of jet on

series of moving flat plates. Find its maximum efficiency.

07

(b) Explain the construction and working of Pelton wheel with neat sketch. 07

OR

Q. 4 (a) State application of pumps. Explain the construction and working of

reciprocating pump with neat sketch.

07

(b) Classify pumps. Explain Characteristic curves of centrifugal pump. 07

Q.5 (a) Explain construction, working and application of Hydraulic Ram with sketch. 07

(b) A turbine is to operate under a head of 100 m at 1500 R.P.M. The discharge is

1500 lit/sec. If the efficiency is 85%, determine the power produced, specific

speed and types of turbine.

07

OR

Q.5 (a) Draw block diagram of pneumatic system and explain its main elements. 07

(b) Define pneumatics. State advantages and disadvantages of pneumatic systems. 07

************

2/2

ગજુરાતી પ્રશ્ન. ૧ અ ફલ્યઇુડનો ખ્યાલ અને વર્ગીકરણ સમજાવો. ૦૭

બ દબાણ માપક સાધનોન ુ વર્ગીકરણ કરો. ડેડ વેટ પે્રસર ર્ગેજની રચના અને કાયય પધ્ધતિ આક્રુતિ દોરી સમજાવો.

૦૭

પ્રશ્ન. ૨ અ પાસ્કલનો તનયમ લખો અને સાબબિ કરો. ૦૭

બ સેક્શન 1 અને સેક્શન 2 આર્ગળ અનકુ્રમે 3૦ સેમી અને 40 સેમી વ્યાસવાળા પાઇપમાાંથી પાણી વહ ેછે. સેક્શન 1 ડેટમ લેવલથી 3 મીટર ઊંચ ેછે અને સેક્શન 2

ડેટમ લેવલથી 7 મીટર ઊંચ ેછે. પ્રવાહ દર 0.7 મી3 /સેકાંડ છે. જો સેક્શન 1 આર્ગળન ુ

દબાણ 50 કીલો ન્યટુન / મી2 હોય િો સેક્શન 2 આર્ગળન ુદબાણ શોધો.

૦૭

અથવા

બ જુદા જુદા પ્રકારના ફલ્યઇુડના પ્રવાહ જણાવો અને િેમાથી કોઇપણ બે સમજાવો. ૦૭

પ્રશ્ન. ૩ અ એક ઓરરરફસ મીટર વડે તનકાસ શોધવા માટેન ુસતુ્ર મેળવો. ૦૭

બ રેનોલ્ડના પ્રયોર્ગન ુ સ્વચ્છ આક્રુતિની મદદથી વણયન કરો અને રેનોલ્ડ નબાંરની વ્યાખ્યા આપો.

૦૭

અથવા

પ્રશ્ન. ૩ અ યલુર સમીકરણની ધારણાઓ લખો. યલુરન ુસમીકરણ મેળવો. ૦૭

બ એક સમબિતિજ વેન્ચરુી મીટરનો ઈનલેટ વ્યાસ અને થ્રોટનો વ્યાસ અનકુ્રમે 4૦

સેમી અને 15 સેમી છે. જો ઈનલેટ પે્રસર અને થ્રોટ આર્ગળના વેક્યમુ પે્રસરનો િફાવિ 25 સેમી પારાની ઉંચાઈ જેટલો હોય િો વેન્ચરુી મીટરમાાંથી મળિો ડીસ્ચાર્જ શોધો. તનકાસ ગણુાાંક 0.98 છે.

૦૭

પ્રશ્ન. ૪ અ શે્રણીબધ્ધ ર્ગતિશીલ સપાટ પ્લેટો ઉપર સેર સાંઘાિ થવાથી લાર્ગેલ બળ,થયેલ કાયય

અને કાયયદિિાન ુસતુ્ર મેળવો. િેની મહત્તમ કાયયદિિા શોધો. ૦૭

બ પેલ્ટન વ્હીલની રચના અને કાયય આક્રુતિ સહ સમજાવો. ૦૭

અથવા

પ્રશ્ન. ૪ અ પમ્પના ઉપયોર્ગો લખો.રેસીપ્રોકેટીંર્ગ પપાંની રચના અને કાયય આક્રુતિ સહસમજાવો. ૦૭

બ પમ્પન ુવર્ગીકરણ કરો. સેંટ્રીફયરુ્ગલ પમ્પની લાિબણકિા દશાયવિા કવય સમજાવો. ૦૭

પ્રશ્ન. ૫ અ સ્વચ્છ આક્રુતિદ્વારા જલીય રેમની રચના, કાયય સમજાવો અને િેનો ઉપયોર્ગ લખો. ૦૭

બ એક ટરબાઇન 100 મીટર હડે અને 1500 આર.પી.એમ.થી ચાલ ેછે. િેનો ડીસ્ચાર્જ

1500 લીટર/સેંકન્ડ છે. જો કાયયદિિા 85% હોય િો ટરબાઇનની શક્ક્િ સ્પેસીફીક

સ્પીડ અને ટરબાઇનનો પ્રકાર શોધો.

૦૭

અથવા

પ્રશ્ન. ૫ અ ન્યમેુટીક સીસ્ટમનો બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો અને િેના મખુ્ય ભાર્ગો સમજાવો. ૦૭

બ ન્યમેુટીક્સની વ્યાખ્યા આપો. ન્યમેુટીક સીસ્ટમના ફાયદા અને ર્ગેરફાયદા લખો. ૦૭

************

1/3

Seat No.: ________ Enrolment No.______________

GUJARAT TECHNOLOGICAL UNIVERSITY DIPLOMA ENGG.- SEMESTER–III EXAMINATION – WINTEER 2012

Subject code: 331901 Date: 07/01/2013 Subject Name: Fluid Mechanics and Hydraulic Machines Time: 2:30 pm – 5:00 pm Total Marks: 70 Instructions:

1. Attempt all questions. 2. Make suitable assumptions wherever necessary. 3. Figures to the right indicate full marks. 4. English version is Authentic

Q.1 (a) Define the following term.

(1) fluid. (2) specific volume. (3) specific gravity (4)Dynamic viscosity (5)Bulk modulus of elasticity. (6) Kinematic viscosity (7)Specific weight

07

(b) 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 5 m/s and also find the velocity at other end.

07

Q.2 (a) Classify the pressure measuring device. Explain burdon tube

pressure guage. 07

(b) State and derive Pascal’ s law of pressure. 07 OR (b) State and Explain different types of fluid flow. 07

Q.3 (a) State and derive Bernoulli’s equation & it’s limitation. 07 (b) The head of water over a rectangular notch is 900 mm. The

discharge is 300 litre/s.Find the length of the notch. Take cd =0.62

07

OR Q.3 (a) Derive expression for finding out discharge through venturimeter. 07

(b) A pipe whose diameter at point A is 30 cm and at point B is 40 cm. point A and point B is 3m and 7m above from datum respectively. rate of flow is 0.7 m3/s. If pressure at point A is 5m of water then find the pressure at point B in N/m2.

07

Q.4

(a) Explain about Water hammer and Surge tank. 07 (b) Differentiate between following

(i) Impulse turbine & Reaction turbine. (ii) Francis turbine & Kaplan turbine.

07

ORQ. 4 (a) Derive expression of the force, workdone,& efficiency due to impact

of jet on flat vertical moving plate.

07

2/3

(b) Describe the pelton wheel with neat sketch. 07

Q.5 (a) Explain the construction, working principle and application of

Hydraulic Intensifier with neat sketch.

07

(b) the construction and working of Centrifugal pump with the help of neat sketch.

07

ORQ.5 (a) What is pneumatics ? write four uses,four advanges & four

disadvanges of Pneumatic system .

07

(b) Write the faults,causes and remedies for pumps.what precaution should be taken for pumps ?

07

************

-1 (અ) નીચે દશાવેલ પદો ની યા યા આપો.

(1)ફ ઈુડ (2) િવિશ ટ કદ (3) િવિશ ટ ઘનતા (4) બલીય

ન ઘતા(5) આયતાન થિત થાપ તા માપાકં (6) વેગીય ન ઘતા

(7) િવિશ ટ વજન.

07

(બ)

એક પાઈપ નો યાસ એક છેડ 10 સેમી તથા બી છેડ 15 સેમી

છે.આ પાઈપ માથંી પાણી 5 મી/સે ના વેગ થી પહલા છેડ થી વહ છે

તો પાઈપ માથંી વહતા પાણી નો િનકાસ શોધો અને બી છેડ પાણી

નો વેગ શોધો.

07

-2 (અ) દબાણ માપવાના સાધનો ુ ંવગ કરણ કરો.અને બડ ન ટ બૂ ેસર

ગેજ સમ વો.

07

(બ) પા કલનો િનયમ લખો અને સમ વો. 07

અથવા

(બ) ુદા ુદા કારના ફ ઈુડ ના વાહ જણાવો અને સમ વો. 07

-3

(અ) બન લી ુ ંસમીકરણ લખો ,મેળવો અને તેની મયાદાઓ લખો. 07

(બ) એક લબંચોરસ ખાચં પર થી 900 મીમી ના હડથી પાણી વહ છે.તેનો

િનકાસ300 લટર/ સે છે તો ખાચંની લબંાઈ શોધો.cd =0.62 લો.

07

અથવા

-3

(અ) વ રુ મીટર વડ ડ ચા શોધવા ુ ં ૂ મેળવો. 07

3/3

(બ) એક પાઈપ નો નો યાસ બ ુ A આગળ 30 સેમી અને બ ુ B

આગળ 40 સેમી છે. બ ુ A 3 મીટર તથા બ ુ B 7 મીટર ડટમ થી

ઉપર છે. વાહ દર 0.7 મી3/સે છે. જો બ ુ A આગળ ુ ંદબાણ 5

મીટર ઓફ વૉટર હોય તો બ ુ B આગળ ુ ંદબાણ શોધો.

07

-4

(અ) જલ આઘાત અને સ ટક િવશે ૂંકન ધ લખો. 07

(બ) નીચેના તફાવત આપો : (i) ઈ પ સ ટબાઈન & રએકશન ટબાઈન

(ii) ા સીસ ટબાઈન & કપલાન ટબાઈન

07

અથવા

-4

(અ) એક સપાટ ઉભી ગિતશીલ સેરની દશાને લબં પર શેર સધંાત માટ

બળ કાયઅને કાય દ ા ુ ં ૂ મેળવો

07

(બ) વ છ આ ૃિત સાથે પે ટન હ લ સમ વો 07

-5

(અ) વ છ આ ૃિત,રચના, કાયિસ ધાતં સાથે જલીય ઈ ટ સીફાયર

સમ વો. તથા તેના ઉપયોગ લખો.

07

(બ) વ છ આ ૃિત,રચના, કાયિસ ધાતં સાથે સેન ફ ગુલ પ પ

સમ વો.

07

અથવા

-5

(અ) મેુ ટક ુ ંછે ? મેુ ટક િસ ટમ ના ચાર ઉપયોગ , ચાર ફાયદા

તથા ચાર ગેરફાયદા જણાવો.

07

(બ) પ પ મા ંઉદભવતી તીઓ,તેના કારણો અને તેના િનવારણો

જણાવો.અને પ પને કાય મ રાખવા માટ ુ ંકાળ રાખવી જોઈએ ?

07

************