普考申論題
106年
[化學工程] 化工機械概要
第 一 題
📖 題組：
五、有一液體（蒸氣壓 0.25 atm，密度 0.86 g/cm3）經幫浦由儲槽輸送至高處，槽內壓力為 1atm，若幫浦進口端管線壓力損失為 0.05 atm，幫浦的位置高於儲槽內液面 1.2 m，試計算此幫浦的(一)吸引揚程（suction head）；（10 分）(二)淨正吸引揚程 NPSH（net positive suction head）。（10 分）
五、有一液體（蒸氣壓 0.25 atm，密度 0.86 g/cm3）經幫浦由儲槽輸送至高處，槽內壓力為 1atm，若幫浦進口端管線壓力損失為 0.05 atm，幫浦的位置高於儲槽內液面 1.2 m，試計算此幫浦的(一)吸引揚程（suction head）；（10 分）(二)淨正吸引揚程 NPSH（net positive suction head）。（10 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
吸引揚程（suction head）
思路引導 VIP
本題測驗幫浦入口端流體力學的基礎計算。看到計算吸引揚程，應立即想到流體靜力學與白努利方程式的應用，將所有壓力項轉換為「等效液柱高度(m)」，接著根據能量守恆計算幫浦入口處的絕對吸引揚程。
小題 (二)
淨正吸引揚程 NPSH（net positive suction head）
思路引導 VIP
遇到幫浦揚程計算題，首先需將所有壓力項（系統壓力、蒸氣壓、壓力損失）統一轉換為該輸送液體的「液柱高度（m）」。接著代入吸引揚程與 NPSH 的定義公式，注意幫浦位置高於液面時位能差取負號，逐步計算即可求得答案。
幫浦吸引揚程計算
💡 利用能量平衡將儲槽壓力、位能差與摩擦損失轉換為液柱高度。
🔗 吸引揚程計算與應用流程
- 1 環境參數標準化 — 將 atm 壓力轉換為 Pa，密度轉換為 kg/m³。
- 2 壓力水頭轉換 — 利用 H = P / (ρg) 將壓力項轉為等效液柱高度。
- 3 能量項加減歸納 — 入口揚程 = 槽壓高度 - 提升高度 - 摩擦水頭。
- 4 穴蝕風險評估 — 由吸引揚程扣除蒸氣壓水頭，求得 NPSH 值。
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🔄 延伸學習：延伸學習：當 NPSH 低於幫浦要求之 NPSHr 時，將產生穴蝕破壞葉輪。
