普考申論題
109年
[輪機技術] 船舶輔機概要
第 一 題
一、輪機工程中常見流體現象「汽鎖（Vapor lock）現象」產生之原因為何？應如何避免此現象？（15分）
📝 此題為申論題
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看到「汽鎖（Vapor lock）」應立刻聯想到流體力學中的「飽和蒸氣壓」與泵浦的「淨正吸入水頭（NPSH）」。作答時，先定義液體為何會在管內汽化（壓力低於飽和蒸氣壓），再從溫度過高、吸入端壓降過大等角度剖析原因，最後對症下藥，從管路設計、降溫、增壓與排氣等實務面提出解決對策。
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【破題】 「汽鎖（Vapor lock）現象」係指管路或泵浦系統內之液體，因局部壓力下降或溫度異常升高而大量汽化，產生之蒸氣泡阻塞流道，導致流體失去連續性，使泵浦發生空轉、斷流或揚程遽降之物理現象。 【論述】
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汽鎖現象成因與對策
💡 流體因壓力低於飽和蒸氣壓而汽化，導致泵浦斷流與損壞。
🔗 汽鎖現象發生機制鏈
- 1 誘發階段 — 局部壓力降至低於飽和蒸氣壓或流體異常溫升
- 2 閃蒸階段 — 液體發生閃蒸並在管路或泵內產生大量蒸氣泡
- 3 阻塞階段 — 蒸氣泡充滿流道，破壞流體連續性並形成氣鎖
- 4 失效階段 — 泵浦發生失壓、揚程下降、空轉甚至機件損壞
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🔄 延伸學習：延伸學習：NPSHa 與 NPSHr 的數值計算與泵浦安裝高度之設計關聯。
