地特四等申論題
107年
[化學工程] 化工機械概要
第 一 題
📖 題組:
請回答下列問題:(每小題 10 分,共 20 分)
請回答下列問題:(每小題 10 分,共 20 分)
📝 此題為申論題,共 2 小題
小題 (一)
流體流經管路系統時會因流動摩擦而造成能量損失,請詳細説明通常因流動摩擦而造成能量損失的種類與原因?
思路引導 VIP
看到管路流動能量損失,應立刻聯想到流體力學中的兩大核心分類:「主要損失(Major Loss/表面摩擦)」與「次要損失(Minor Loss/形狀摩擦)」。答題時需依序點出這兩類的定義,並深入剖析其物理機制(如流體黏滯力、管壁粗糙度、邊界層分離與渦流產生),最後連結到化工廠泵浦選型及管路設計的實務應用。
小題 (二)
欲直接量測流體輸送管路中某一點的流體流速,請問可選用何種測量裝置?並請說明該裝置的工作原理。
思路引導 VIP
看到「直接量測管路中『某一點』的流體流速」,應立即想到「皮托管(Pitot Tube)」,因為其他如孔口流量計、文氏管等主要是量測管路的整體平均流量。接著聯想白努力定律(Bernoulli's principle),透過說明「滯留壓力(衝擊壓力)」與「靜壓力」的差值(即動壓力)來推導流速計算公式。