Thermal Engineering, Refrigeration & Power Practice Questions (Q21-25) - Dairy Technology

ICAR PG Dairy Technology 14 Jul 2023Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

The extended heat transfer surfaces provided in heat exchangers are called as:

ताप विनिमायकों में प्रदान की जाने वाली विस्तारित ऊष्मा स्थानांतरण सतहों को कहा जाता है:

Propellers प्रोपेलर Blades ब्लेड Fins फिन्स Ribbons रिबन

In heat transfer engineering, extended surfaces that project outward from a primary heat-exchanging wall into a surrounding fluid are universally termed fins. Fins dramatically increase the effective convective heat transfer surface area ($A$), compensating for low convective heat transfer coefficients ($h$) typical of gases and air.

Option analysis:

Propellers: Fluid propulsion devices.
Blades: Mixing or aerodynamic rotating elements.
Fins: Correct, engineering term for extended heat transfer surfaces.
Ribbons: Impeller types used in dry blenders.

ताप विनिमायकों (हीट एक्सचेंजर्स) में ऊष्मा स्थानांतरण की दर बढ़ाने के लिए प्राथमिक दीवार से बाहर निकली हुई धातु की पतली विस्तारित सतहों को 'फिन्स' कहा जाता है। ये सतह क्षेत्र ($A$) को बढ़ाकर गैसों और हवा के साथ ऊष्मा विनिमय को बहुत तेज कर देती हैं।

विकल्प विश्लेषण:

प्रोपेलर: प्रणोदन उपकरण हैं।
ब्लेड: घूर्णन करने वाले यांत्रिक अंग हैं।
फिन्स: सही उत्तर है, जो विस्तारित ऊष्मा स्थानांतरण सतहें हैं।
रिबन: मिश्रण के लिए प्रयुक्त होते हैं।

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ICAR PG Dairy Technology 14 Jul 2023Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

Two plates placed at $160\text{ mm}$ apart are maintained at $1200^\circ\text{C}$ and $80^\circ\text{C}$. The heat transfer between the two bodies occurs mainly due to:

$160\text{ mm}$ की दूरी पर रखी दो प्लेटें $1200^\circ\text{C}$ और $80^\circ\text{C}$ पर रखी गई हैं। दोनों पिंडों के बीच ऊष्मा स्थानांतरण मुख्य रूप से किसके कारण होता है?

Forced convection प्रणोदित संवहन Radiation विकिरण Conduction चालन Natural convection प्राकृतिक संवहन

Thermal radiative heat transfer is governed by the Stefan-Boltzmann law, scaling with the fourth power of absolute thermodynamic temperature ($q \propto T_1^4 - T_2^4$). At high temperatures ($1200^\circ\text{C} = 1473\text{ K}$), the $T^4$ term ($1473^4 \approx 4.7 \times 10^{12}$) dwarfs convective and conductive components, making radiation overwhelmingly the dominant mode of heat exchange.

Option analysis:

Forced convection: Requires external fans or blowers, minor compared to $T^4$ radiation.
Radiation: Correct, dominates heat transfer at elevated temperatures ($\gt 1000^\circ\text{C}$).
Conduction: Air conduction across a $160\text{ mm}$ gap is negligible.
Natural convection: Buoyancy currents carry only a minor fraction of the total heat flux compared to radiation.

स्टीफन-बोल्ट्ज़मान के नियम के अनुसार तापीय विकिरण परम तापमान की चतुर्थ घात के समानुपाती होता है ($q \propto T_1^4 - T_2^4$)। जब एक प्लेट $1200^\circ\text{C}$ ($1473\text{ K}$) जैसे अत्यधिक उच्च तापमान पर हो, तो विकिरण से होने वाला ऊष्मा स्थानांतरण संवहन और चालन की तुलना में अत्यधिक प्रबल और मुख्य हो जाता है।

विकल्प विश्लेषण:

प्रणोदित संवहन: इसके लिए पंखे आदि की आवश्यकता होती है।
विकिरण: सही उत्तर है, क्योंकि उच्च तापमान पर विकिरण ही ऊष्मा स्थानांतरण का प्रमुख साधन होता है।
चालन: $160\text{ mm}$ हवा के अंतराल में चालन नगण्य होता है।
प्राकृतिक संवहन: विकिरण की तुलना में बहुत कम ऊष्मा स्थानांतरित करता है।

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ICAR PG Dairy Technology 14 Jul 2023Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

A device fitted on the crown plate of fire box and used to prevent damage of heating surface in case of low water level is:

फायर बॉक्स की क्राउन प्लेट पर लगा एक उपकरण जो पानी का स्तर कम होने की स्थिति में हीटिंग सतह को नुकसान से बचाने के लिए उपयोग किया जाता है:

Water level indicator जल स्तर संकेतक Safety valve सुरक्षा वाल्व Fusible plug फ्यूजिबल प्लग Steam trap स्टीम ट्रैप

A fusible plug is a critical safety boiler mounting fitted directly on the crown plate of the firebox furnace. When the boiler water drops below the safe minimum level, the fusible metal core (low-melting-point tin alloy) is no longer cooled by water and melts due to intense furnace heat, opening an orifice that allows high-pressure steam and water to extinguish the fire and prevent disastrous explosion or crown collapse.

Option analysis:

Water level indicator: External visual glass gauge showing water level.
Safety valve: Releases excess steam pressure to prevent over-pressurization.
Fusible plug: Correct, melts during low water conditions to quench furnace fire.
Steam trap: Drains condensed water from steam lines without leaking live steam.

फ्यूजिबल प्लग बॉयलर की एक अनिवार्य सुरक्षा माउंटिंग है जो फायरबॉक्स की क्राउन प्लेट पर लगी होती है। जब बॉयलर में पानी का स्तर खतरनाक रूप से कम हो जाता है, तो पानी के संपर्क के अभाव में इसका कम गलनांक वाला धातु कोर पिघल जाता है। इससे बॉयलर की भाप और पानी भट्टी में गिरकर आग को बुझा देते हैं, जिससे बॉयलर फटने से बच जाता है।

विकल्प विश्लेषण:

जल स्तर संकेतक: यह बाहर से जल स्तर देखने का कांच का गेज है।
सुरक्षा वाल्व: अतिरिक्त भाप दबाव को बाहर निकालता है।
फ्यूजिबल प्लग: सही उत्तर है, जो जल स्तर कम होने पर पिघलकर सुरक्षा प्रदान करता है।
स्टीम ट्रैप: भाप लाइनों से संघनित जल निकालने का यंत्र है।

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ICAR PG Dairy Technology 29 Jun 2024Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

The compressor in Vapour compression is replaced by _________ in Absorption system:

वाष्प संपीडन (Vapour compression) प्रणाली के कंप्रेसर को वाष्प अवशोषण (Absorption) प्रणाली में किसके द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है?

A generator, evaporator and a pump A generator, evaporator and a pump An absorber, generator, pump and pressure reducer valve An absorber, generator, pump and pressure reducer valve An absorber, evaporator, pump and throttle valve An absorber, evaporator, pump and throttle valve An absorber and pump An absorber and pump