地特三等申論題
110年
[環境工程] 水處理工程(包括相關法規)
第 四 題
流體力學原理說明如果要驅動水在管線中流動傳輸,則必須要提供外部能量如水頭,說明此外部能量被消耗的作用機制為何?另在下水道管線與自來水管線設計,工程師如何計算傳輸自來水及污水流量所需提供的外部能量?(20分)
📝 此題為申論題
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看到此題，應立即聯想到流體力學的「伯努利方程式（Bernoulli's Equation）」及「水頭損失（Head Loss）」。作答時先將能量消耗機制分為「主要損失（管壁黏滯摩擦）」與「次要損失（管件局部擾動）」，接著分別針對自來水（壓力流，常用 Hazen-Williams 公式計算泵浦揚程）與下水道（重力流，常用 Manning 公式計算位能坡度）闡述其工程計算與設計方法。
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【破題】 依據流體力學之能量守恆定律（伯努利方程式），驅動水流傳輸所需的外部能量（如泵浦揚程或位能落差），主要用於克服流體在管線內流動時所產生的「水頭損失」。 【論述】
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