海巡三等申論題
109年
[海洋巡護科輪機組] 輪機工程(包括推進裝置、輔機與輪機英文)
第 二 題
請說明離心式泵之工作原理及減緩影響離心式泵軸向推力之方法。（20分）
📝 此題為申論題
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解答本題應分為兩部分：首先從動能轉換為壓力能的角度（離心力、蝸殼擴散作用）說明離心泵的工作原理；接著分析軸向推力產生的原因（葉輪前後壓力不平衡），進而推導出透過結構對稱、壓力洩漏或機械支撐來減緩推力的幾種具體方法。
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【破題】 離心式泵（Centrifugal Pump）是利用葉輪高速旋轉產生的離心力，將原動機的機械能轉換為流體的動能與壓力能；而其運作時因葉輪前後受壓面積不同所產生的軸向推力（Axial Thrust），需透過特定結構設計予以平衡，以確保設備安全與壽命。 【論述】
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離心泵原理與軸向推力
💡 利用離心力將動能轉為壓力能，並透過水力平衡抵消軸向推力。
🔗 離心泵能量轉換與推力形成流程
- 1 葉輪高速旋轉 — 原動機帶動，產生離心力將液體甩向外緣。
- 2 形成低壓中心 — 葉輪中心形成真空，藉壓力差持續吸入液體。
- 3 擴壓轉換 — 流道截面積擴大，動能依白努利定律轉壓力能。
- 4 推力產生 — 前後蓋板受壓面積差，產生指向吸入側之推力。
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🔄 延伸學習：延伸學習：推力方向與葉輪安裝方向的相互關係。
