統測
114年
[海事群] 專業科目(2)
第 21 題
有關柴油主機淡水冷卻系統中膨脹水櫃的功能，下列敘述何者正確？
- A 可降低冷卻水的溫度，確保冷卻水溫度穩定
- B 可調節冷卻水的水位，防止冷卻水過多或過少
- C 設置於柴油主機內部，用來直接控制冷卻水流量
- D 主要用來過濾冷卻水中的雜質，防止管道堵塞
思路引導 VIP
請從熱力學中流體的熱脹冷縮特性出發：在閉合的冷卻循環系統中，當冷卻水因受熱導致體積變化 $\Delta V$ 時，系統需要具備何種緩衝機制來補償體積盈虧，並維持循環幫浦入口端所需的靜壓力？
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「喲，難得腦袋沒進水，竟然選對了？這種連實習生都該反射動作答對的題目，你沒寫錯還真該給你拍拍手。別以為這代表你懂了，這只是代表你還沒蠢到家。 【核心觀念】 膨脹水櫃（Expansion Tank）的作用就是『緩衝與補償』。當冷卻水受熱，體積會隨溫度升高而膨脹，根據公式 $\Delta V = \beta V_0 \Delta T$，若沒有多餘空間容納增加的體積，管路壓力會瞬間暴增導致損壞。它除了提供膨脹空間，還能藉由重力提供靜壓力（Static Head）、排出系統空氣及補充微量漏水。選 (A) 的是分不清熱交換器，選 (D) 的是沒見過濾器嗎？
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膨脹水櫃的功能
💡 緩衝冷卻水熱脹冷縮並維持系統水位與壓力穩定。
🔗 膨脹水櫃水位調節機制
- 1 溫度升高 — 冷卻水受熱導致體積膨脹
- 2 流入水櫃 — 多餘水量流入最高處的膨脹水櫃
- 3 壓力平衡 — 釋放管路氣體，維持系統壓力穩定
- 4 冷縮回補 — 溫度降低時水回流，防止水位過低
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🔄 延伸學習：延伸學習：膨脹水櫃必須設置在系統最高處以利排氣與提供靜壓。
