國營聯招申論題
113年
[環工] 環境管理與空污防制、水處理技術
第 三 題
📖 題組：
一直徑 500 mm、長度 1000 m 自來水管線，流量 30000 CMD，淨揚程 15 m，水閥、彎管等配件之等似管長為 450 m，摩擦係數 0.04，如欲設置抽水機達成上述輸水條件，假設抽水機效率 80 %、直接連接，安全係數 0.1，請回答下列問題(計算至小數點後第 2 位，以下四捨五入)：（3 題，每題 5 分，共 15 分）
(一)抽水機總揚程為何？
(二)抽水機軸馬力為何？
(三)電動機馬力為何？
一直徑 500 mm、長度 1000 m 自來水管線，流量 30000 CMD，淨揚程 15 m，水閥、彎管等配件之等似管長為 450 m，摩擦係數 0.04，如欲設置抽水機達成上述輸水條件，假設抽水機效率 80 %、直接連接，安全係數 0.1，請回答下列問題(計算至小數點後第 2 位，以下四捨五入)：（3 題，每題 5 分，共 15 分）
(一)抽水機總揚程為何？
(二)抽水機軸馬力為何？
(三)電動機馬力為何？
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (三)
電動機馬力為何？
思路引導 VIP
電動機馬力需考慮安全係數。電動機馬力(Pm) = 軸馬力(Ps) × (1 + 安全係數)。
小題 (一)
抽水機總揚程為何？
思路引導 VIP
總揚程(H) = 淨揚程(Hs) + 水頭損失(hf)。先計算管內流速 v = Q/A，再利用達西-威斯巴哈公式 hf = f × (L + Leq)/D × (v²/2g) 求出摩擦水頭損失，最後與淨揚程相加。
小題 (二)
抽水機軸馬力為何？
思路引導 VIP
水功率 Pw = γQH。軸功率 Ps = Pw / 效率(η)。將瓦特(W)或千瓦(kW)換算成馬力(HP, 1 HP ≈ 0.746 kW 或 PS)。一般工程計算常以 kW 或 HP 呈現，此處採 kW 與 HP 併列。
💬 其他同學也在問
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電動機馬力不是要再除以傳動效率嗎？
抽水機與電動機功率計算
💡 由總揚程推導軸馬力，再依安全係數計算馬達額定功率。
🔗 抽水機馬力計算邏輯鏈條
- 1 求總揚程 — 淨揚程 + 摩擦損失(含等似管長)
- 2 算水馬力 — 依流量、密度與總揚程計算能量
- 3 轉軸馬力 — 水馬力 ÷ 抽水機效率
- 4 定馬達馬力 — 軸馬力 × (1 + 安全係數)
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🔄 延伸學習：延伸學習：不同機組連接方式（如聯軸器、皮帶）對傳動效率的影響
