moea_joint_essay
109年
[化工製程] 單元操作、輸送現象
第 二 題
📖 題組：
四、如【圖 2】所示，常溫下水自一開口槽藉由泵浦以每分鐘 15 加侖(gpm)之流速泵入一壓力為 10 psig 之密閉槽中，密閉槽之水位比開口槽穩定高 100 呎(ft)，相對於兩水槽，輸送管線之截面積很小。泵浦之入口、出口壓力錶分別顯示 5 psig 及 80 psig。已知馬達輸入泵的功率(制動馬力)為 1 hp，試計算：(水密度 = 62.4 𝑙𝑏𝑚/𝑓𝑡³，1 ℎ𝑝 = 550(𝑙𝑏𝑓)(𝑓𝑡)/𝑠，1 𝑔𝑎𝑙 = 7.48 𝑓𝑡³)（共 2 題，共 15 分）
四、如【圖 2】所示，常溫下水自一開口槽藉由泵浦以每分鐘 15 加侖(gpm)之流速泵入一壓力為 10 psig 之密閉槽中，密閉槽之水位比開口槽穩定高 100 呎(ft)，相對於兩水槽，輸送管線之截面積很小。泵浦之入口、出口壓力錶分別顯示 5 psig 及 80 psig。已知馬達輸入泵的功率(制動馬力)為 1 hp，試計算：(水密度 = 62.4 𝑙𝑏𝑚/𝑓𝑡³，1 ℎ𝑝 = 550(𝑙𝑏𝑓)(𝑓𝑡)/𝑠，1 𝑔𝑎𝑙 = 7.48 𝑓𝑡³)（共 2 題，共 15 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (二)
(二)請計算本系統每輸送1 𝑙𝑏𝑚(磅)水之摩擦損失多少(單位以𝑓𝑡 ．𝑙𝑏𝑓 /𝑙𝑏𝑚表示，計算至小數點後第 1 位，以下四捨五入)？（8 分）
思路引導 VIP
在系統兩水槽表面間應用擴展的柏努利方程式 (Bernoulli Equation)。將泵給流體的單位質量作功視為已知，扣除系統水位高程位能變化及壓力差變化的能量，剩餘的即為系統的管線摩擦損失。
小題 (一)
(一)當泵入口、出口管線短，其高程差異、速度能差異及管線摩擦損失可以忽略下，求泵之效率(以百分比率表示，計算至小數點後第 1 位，以下四捨五入)？（7 分）
思路引導 VIP
利用泵浦出入口的壓力差計算流體獲得的有效功率（流體功率 = 流量 × 壓差）。將算出的功率除以馬達輸入功率 (1 hp)，即可求得泵的機械效率。