Fluid Mechanics, Pumps & Piping Practice Questions (Q26-30) - Dairy Technology

ICAR PG Dairy Technology 14 Jul 2023Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

Incompressible flow is that type of flow in which ______ is constant for the fluid flow.

असंपीड्य प्रवाह उस प्रकार का प्रवाह है जिसमें द्रव प्रवाह के लिए ______ स्थिर रहता है।

Surface tension पृष्ठ तनाव Density घनत्व Temperature तापमान Thermal conductivity ऊष्मीय चालकता

In fluid dynamics, an incompressible flow is defined as a flow in which the density ($\rho$) of every fluid parcel remains constant throughout its motion ($D\rho / Dt = 0$). Most liquids (such as water and milk) are treated as incompressible fluids under standard dairy processing conditions.

Option analysis:

Surface tension: Interfacial property, not the definition of incompressible flow.
Density: Correct, constant density defines incompressible fluid flow.
Temperature: Constant temperature defines isothermal flow.
Thermal conductivity: Transport property, not defining incompressibility.

द्रव यांत्रिकी में, असंपीड्य प्रवाह (इनकंप्रेसिबल फ्लो) वह प्रवाह होता है जिसमें गति के दौरान द्रव का घनत्व स्थिर बना रहता है ($D\rho / Dt = 0$)। अधिकांश तरल पदार्थ (जैसे पानी और दूध) डेयरी प्रसंस्करण में असंपीड्य माने जाते हैं।

विकल्प विश्लेषण:

पृष्ठ तनाव: यह अंतरापृष्ठीय गुण है।
घनत्व: सही उत्तर है, क्योंकि स्थिर घनत्व ही असंपीड्य प्रवाह को परिभाषित करता है।
तापमान: स्थिर तापमान समतापी प्रवाह को दर्शाता है।
ऊष्मीय चालकता: यह ऊष्मा स्थानांतरण गुण है।

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ICAR PG Dairy Technology 14 Jul 2023Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

Which of the following is not a classification of venturimeters?

निम्नलिखित में से कौन सा वेंचुरीमीटर का वर्गीकरण नहीं है?

Horizontal venturimeters क्षैतिज वेंचुरीमीटर Vertical venturimeters ऊर्ध्वाधर वेंचुरीमीटर Right angle venturimeters समकोण वेंचुरीमीटर Inclined venturimeters झुके हुए वेंचुरीमीटर

A venturimeter is a device used to measure the rate of fluid flow through a pipe. Based on the spatial orientation of the pipe axis, venturimeters are strictly classified into: (1) Horizontal venturimeters, (2) Vertical venturimeters, and (3) Inclined venturimeters. Because a venturimeter operates by fluid flowing straight through an aligned converging cone, throat, and diverging diffuser, there is no such device as a 'Right angle venturimeter'.

Option analysis:

Horizontal venturimeters: Standard pipe installation where the axis is horizontal.
Vertical venturimeters: Pipe axis is vertical (with upward or downward flow).
Right angle venturimeters: Correct, non-existent classification; flow cannot bend at $90^\circ$ within a venturimeter throat.
Inclined venturimeters: Standard installation on sloped pipe sections.

वेंचुरीमीटर पाइप में द्रव की प्रवाह दर मापने का उपकरण है। पाइपलाइन की स्थिति के आधार पर वेंचुरीमीटर को तीन प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है: क्षैतिज वेंचुरीमीटर, ऊर्ध्वाधर वेंचुरीमीटर और झुके हुए (इन्क्लाइन्ड) वेंचुरीमीटर। द्रव सीधे अभिसारी और अपसारी शंकु से होकर गुजरता है, अतः 'समकोण वेंचुरीमीटर' जैसा कोई वर्गीकरण नहीं होता है।

विकल्प विश्लेषण:

क्षैतिज वेंचुरीमीटर: मानक वर्गीकरण है।
ऊर्ध्वाधर वेंचुरीमीटर: मानक वर्गीकरण है।
समकोण वेंचुरीमीटर: सही उत्तर है, क्योंकि यह वेंचुरीमीटर का प्रकार नहीं है।
झुके हुए वेंचुरीमीटर: मानक वर्गीकरण है।

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ICAR PG Dairy Technology 14 Jul 2023Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

Hydraulic press is based on which of the following?

हाइड्रोलिक प्रेस निम्नलिखित में से किस पर आधारित है?

Bernoulli's principle बरनौली का सिद्धांत Archimedes principle आर्किमिडीज का सिद्धांत Continuity principle सातत्य का सिद्धांत Pascal law पास्कल का नियम

Pascal's law states that when external pressure is applied to a confined static liquid, it is transmitted undiminished and equally in all directions throughout the liquid. In a hydraulic press, applying a modest force $F_1$ over a small piston area $A_1$ creates pressure $P = F_1 / A_1$, which exerts a proportionally magnified force $F_2 = P \times A_2$ on a larger piston area $A_2$.

Option analysis:

Bernoulli's principle: Relates fluid velocity and pressure along a streamline in moving fluids.
Archimedes principle: Governs buoyant upward force on submerged bodies.
Continuity principle: Conservation of mass in fluid flow ($A_1 v_1 = A_2 v_2$).
Pascal law: Correct, foundational operating principle of all hydraulic machinery and presses.

पास्कल का नियम कहता है कि किसी बंद बर्तन में स्थिर द्रव के किसी भाग पर लगाया गया दबाव बिना किसी कमी के सभी दिशाओं में समान रूप से संचरित होता है। हाइड्रोलिक प्रेस इसी सिद्धांत पर कार्य करता है, जहाँ छोटे पिस्टन पर थोड़ा बल लगाकर बड़े पिस्टन पर अत्यधिक भारी बल उत्पन्न किया जाता है।

विकल्प विश्लेषण:

बरनौली का सिद्धांत: गतिशील तरल में वेग और दबाव के संबंध से संबंधित है।
आर्किमिडीज का सिद्धांत: उत्प्लावन बल से संबंधित है।
सातत्य का सिद्धांत: द्रव्यमान संरक्षण पर आधारित है।
पास्कल का नियम: सही उत्तर है, जिस पर हाइड्रोलिक प्रेस आधारित है।

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ICAR PG Dairy Technology 14 Jul 2023Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

Which of the following is an example of Non Positive-Displacement Pump?

निम्नलिखित में से कौन सा गैर-सकारात्मक विस्थापन पंप का एक उदाहरण है?

Centrifugal pump अपकेंद्री पंप Piston pump पिस्टन पंप Gear pump गियर पंप Screw pump स्क्रू पंप

Pumps are fundamentally classified into Positive Displacement (PD) and Non-Positive Displacement (Roto-dynamic / Kinetic) pumps. In non-positive displacement pumps like centrifugal pumps, fluid kinetic energy is imparted by a rotating impeller and converted to pressure head; discharge flow varies inversely with system discharge pressure. Piston, gear, and screw pumps physically trap a fixed volume of fluid per cycle and are positive displacement pumps.

Option analysis:

Centrifugal pump: Correct, classic non-positive displacement roto-dynamic pump.
Piston pump: Reciprocating positive displacement pump.
Gear pump: Rotary positive displacement pump.
Screw pump: Rotary positive displacement pump.

पंप मुख्य रूप से दो प्रकार के होते हैं: सकारात्मक विस्थापन (पॉजिटिव डिस्प्लेसमेंट) और गैर-सकारात्मक विस्थापन। सेंट्रीफ्यूगल (अपकेंद्री) पंप एक गैर-सकारात्मक विस्थापन पंप है जिसमें घूमने वाला प्ररितक तरल को गतिज ऊर्जा प्रदान करता है और इसका प्रवाह दबाव के साथ बदलता है। पिस्टन, गियर और स्क्रू पंप निश्चित आयतन का विस्थापन करने वाले पॉजिटिव डिस्प्लेसमेंट पंप हैं।

विकल्प विश्लेषण:

अपकेंद्री पंप: सही उत्तर है, जो गैर-सकारात्मक विस्थापन पंप का प्रमुख उदाहरण है।
पिस्टन पंप: सकारात्मक विस्थापन पंप है।
गियर पंप: सकारात्मक विस्थापन पंप है।
स्क्रू पंप: सकारात्मक विस्थापन पंप है।

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ICAR PG Dairy Technology 14 Jul 2023Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

Volute is the part of which of the following types of pumps?

वोल्यूट निम्नलिखित में से किस प्रकार के पंप का भाग है?

Centrifugal pump अपकेंद्री पंप Piston pump पिस्टन पंप Gear pump गियर पंप Screw pump स्क्रू पंप

In a centrifugal pump, the volute casing is a spiral-shaped housing surrounding the rotating impeller. Its cross-sectional flow area increases progressively toward the discharge nozzle, functioning as a diffuser to gradually decelerate high-velocity fluid leaving the impeller vanes and convert kinetic velocity energy into static pressure energy.

Option analysis:

Centrifugal pump: Correct, the volute casing is a defining structural element of centrifugal pumps.
Piston pump: Consists of cylinder, piston, and suction/discharge valves, no volute.
Gear pump: Consists of meshing gears inside a close-fitting housing.
Screw pump: Uses intermeshing helical screws.

अपकेंद्री (सेंट्रीफ्यूगल) पंप में वोल्यूट एक घुमावदार सर्पिलाकार आवरण होता है जो प्ररितक (इम्पेलर) को घेरे रहता है। जैसे-जैसे आउटलेट की ओर क्षेत्रफल बढ़ता है, यह इम्पेलर से तेज गति से निकलने वाले तरल के वेग को स्थिर दबाव में परिवर्तित करता है।

विकल्प विश्लेषण: