普考申論題
113年
[化學工程] 化工機械概要
第 一 題
📖 題組：
五、水以每秒 6×10-3 立方公尺體積流率進入邊長 10 公分正三角形截面的水管中流動，水的密度為 1000 kg/m3，黏度為 1.2×10-3 kg/m·s。試求： （每小題 10 分，共 20 分） (一)相當管徑為何？ (二)流體流動的雷諾數為何？
五、水以每秒 6×10-3 立方公尺體積流率進入邊長 10 公分正三角形截面的水管中流動，水的密度為 1000 kg/m3，黏度為 1.2×10-3 kg/m·s。試求： （每小題 10 分，共 20 分） (一)相當管徑為何？ (二)流體流動的雷諾數為何？
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
相當管徑為何？
思路引導 VIP
遇到非圓形截面管路的流體流動問題，首先必須利用「水力半徑」的概念求出「相當管徑（水力直徑）」。利用公式 Deq = 4 × (截面積 / 濕潤周長)，算出正三角形的面積與周長代入即可得解。
小題 (二)
流體流動的雷諾數為何？
思路引導 VIP
- 看到計算雷諾數，先回想基本定義公式 Re = ρvDe / μ。2. 對於非圓形截面（正三角形），特徵長度必須使用「相當管徑 (De)」，而流速 (v) 需透過體積流率與截面積換算 (v = Q/A)。3. 可逐步計算或將公式合併化簡為 Re = 4ρQ / (Pμ) 來加速作答與驗證。