地特三等申論題
111年
[環境檢驗] 空氣污染物檢驗與噪音測定
第 一 題
📖 題組：
三、煙道廢氣粒狀污染物採樣須符合「等速抽引」（iso-kinetic sampling）之準則，請說明： (一)等速抽引之原理、目的。（15 分） (二)抽氣速度太大，可能產生誤差為何？（5 分） (三)抽氣速度太低，可能產生誤差為何？（5 分）
三、煙道廢氣粒狀污染物採樣須符合「等速抽引」（iso-kinetic sampling）之準則，請說明： (一)等速抽引之原理、目的。（15 分） (二)抽氣速度太大，可能產生誤差為何？（5 分） (三)抽氣速度太低，可能產生誤差為何？（5 分）
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
等速抽引之原理、目的。（15 分）
思路引導 VIP
看到「等速抽引」，首先需聯想到物理學上的「慣性作用」與「氣體流線」。作答時應依據 NIEA A101 規範，先精確定義何謂等速（採樣嘴抽氣流速等於煙道排氣流速），再從粒狀物具備質量的特性出發，解釋為何必須維持流線平直才能取得具代表性之樣本。
小題 (二)
抽氣速度太大，可能產生誤差為何？（5 分）
思路引導 VIP
作答時應先建立物理流場圖像：當抽氣速度大於煙道氣流速度時（超等速採樣），採樣管嘴前方的氣流流線會向內彎曲收斂。接著利用流體力學中的『微粒慣性』概念，推導出大顆粒因慣性無法轉彎而未能進入管內，進而得出濃度『低估』且粒徑分佈偏小的結論。
小題 (三)
抽氣速度太低，可能產生誤差為何？（5 分）
思路引導 VIP
考生應先思考採樣管抽氣速度小於煙道流速（Vn < Vs）時的流體動力學變化。接著利用『流線發散』與『微粒慣性（大顆粒慣性大、小顆粒跟隨流線）』的原理，推導出進入採樣管的微粒質量與氣體體積比例變化，進而得出濃度被高估的正誤差結論。