普考申論題
111年
[化學工程] 化工機械概要
第 二 題
📖 題組：
一、請回答下列問題：
一、請回答下列問題：
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (二)
銳孔流量計的前後差壓減為原來前後差壓的 1/4，則其流量減為原來的多少？（5 分）
思路引導 VIP
這是一題典型的公式推導運算。看到流量計，首先想到白努利方程式（Bernoulli's equation）推導出的流量基本公式。核心關鍵在於：流量（Q）與壓差（ΔP）的開根號成正比。只要建立這個比例關係，答案就能秒殺。
小題 (一)
解釋氣體吸收塔的操作中，負載（loading）及溢流（flooding）的意義。（10 分）
思路引導 VIP
這題考驗對氣液傳質設備中「壓降與流量關係」的理解。思考時應從氣體與液體在填充塔內「逆流」接觸的情境出發。重點在於觀察當氣體流速增加時，液體滯留量如何變化，並進而影響壓降。負載點是「開始受干擾」的轉折，而溢流點則是「操作極限」的崩潰。
小題 (三)
當兩相同離心幫浦並聯時，請問其流量與排出壓力為使用單一離心幫浦的幾倍？（5 分）
思路引導 VIP
思考幫浦的組合特性。想像兩根水管匯流（並聯）與一根水管接另一根（串聯）的差別。並聯的目的是「增加流量」，而串聯的目的是「增加揚程（壓力）」。在相同揚程（壓力）下，並聯的流量是各幫浦流量之和。
銳孔流量計壓差關係
💡 流量計之流量與壓差之平方根成正比關係。
🔗 比例變動分析流程
- 1 鎖定關係 — 確認流量 Q ∝ sqrt(ΔP) 的正比關係
- 2 代入變化 — 將壓差變化量 1/4 代入比例運算式
- 3 根號運算 — 執行 sqrt(1/4) 計算得到 1/2
- 4 確認答案 — 得出流量變為原來的 1/2 倍
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🔄 延伸學習：延伸學習：若題目改為壓差增加為 4 倍，則流量將增加為 2 倍。
