普考申論題
111年
[環境工程] 流體力學概要
第 五 題
五、如下圖所示，一抽水系統由高程 10 m 處之水槽將水抽至高程 30 m 處之水槽，其中管徑 0.6 m，流速 2.0 m/s，管路總長 500 m，摩擦係數 f=0.015，所有次要損失設為 2.5 倍之速度水頭，試求抽水機需提供之功率為若干馬力(hp)？（假設抽水機效率為 85%）（20 分）
📝 此題為申論題
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看到抽水機系統與水頭損失的題目，應直覺想到應用「擴充版能量方程式（伯努利方程式加入幫浦與水頭損失）」。解題時先列出兩水槽水面間的能量平衡，求出幫浦所需提供的總水頭（淨揚程加上管路沿程與局部損失），再利用功率公式 P = (γQH)/η 計算所需功率，最後進行馬力單位（W 轉 hp）的換算即可。
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【解題關鍵】利用一維穩態能量方程式求得抽水機需提供之總水頭，再套用功率公式 $P = \frac{\gamma Q H_p}{\eta}$ 計算並換算為馬力。 【解答】 基本假設：
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