第 三 題

解答本題需掌握淨正吸入水頭（NPSH）的定義：防止泵發生穴蝕所必須維持的最低進口水頭。解題時從水池液面至泵入口建立機械能平衡，將大氣壓力、蒸氣壓、吸入管摩擦損失及高程差（吸程）全數轉換為以流柱高度（ft）表示的水頭進行代數加減即可。

本題測試流體力學中的機械能平衡方程式（推廣的伯努利方程式）。看到此題應先設定系統的控制體積與參考點（點1水池表面、點2系統出口），並找出所有能量差項（靜壓差、位能差、動能差與摩擦損失），將其加總即為流體從泵中獲得的實際壓力。注意工程單位的統一，需將高度差與動能轉換為壓力單位 lbf/in² (psi)。

看到此題，首先聯想到流體輸送系統的『機械能平衡方程式（伯努利方程式修正版）』。解題關鍵在於選擇適當的控制點（點1為水池液面，點2為管路出口），並將所有能量項（壓力、位能、動能與摩擦損失）統一換算為單位質量作功（ft·lbf/lbm）或水頭（ft），最後代入質量流率與泵效率求得實際驅動馬力。題目給的蒸氣壓是用於判斷孔蝕現象的干擾資訊，於本題計算馬力時無需使用。