moea_joint_essay
112年
[化工製程] 單元操作、輸送現象
第 二 題
📖 題組：
三、在負載點以下操作的填充塔，其壓力差降可由 Leva 氏所提出的實驗式求得，請回答下列問題：（2 題，共 15 分）
三、在負載點以下操作的填充塔，其壓力差降可由 Leva 氏所提出的實驗式求得，請回答下列問題：（2 題，共 15 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (二)
有一填充塔利用水吸收空氣中物質，空氣(溫度 75 °F)以 200 磅/小時的流量由塔底進入填充塔，經水吸收後由塔頂離開，離開時空氣壓力為 1 大氣壓；水自塔頂進入填充塔，水流量為 12,000 磅/小時，在填充塔內接觸空氣後於塔底離開。已知該填充塔的填充物為 1吋之貝爾鞍，填充物之填料常數 m、n分別為 16.01、0.00225；填料高度為 10 英呎，填充塔直徑為 1 英呎。請以 Leva 氏實驗式計算空氣送入填充塔所需之馬力 (hp)為多少(計算至小數點後第 5 位，以下四捨五入)？（10 分）
思路引導 VIP
首先計算氣體與液體的截面積通量(L與G)及氣體密度。代入 Leva 實驗式求出單位高度壓力降與總壓力降。利用風機/壓縮氣體所需功率公式 $P = Q \times \Delta P$ 計算功率，最後轉換為馬力。
小題 (一)
請寫出該實驗式，並說明實驗式中各符號之意義與單位。（5 分）
思路引導 VIP
回想 Leva 方程式的常見形式，並列出氣體、液體流率及填料常數等符號的物理意義及經驗公式常用的英制單位。
填充塔壓降與功率計算
💡 利用 Leva 實驗式求填充塔壓降，並結合流率計算流體輸送馬力。
🔗 Leva 氏壓降與馬力計算步驟
- 1 通量計算 — 將流量除以塔截面積 A 求得 G 與 L
- 2 密度求取 — 依操作溫度與壓力計算空氣密度 ρG
- 3 Leva 壓降 — 代入公式求單位壓降，乘塔高得總 ΔP
- 4 功率換算 — W = Q × ΔP，換算為馬力 hp 輸出
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🔄 延伸學習：延伸學習：不同填料類型（如拉西環、鮑爾環）對壓降常數 m、n 的影響。
