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101年 - 101 專利商標審查特種考試_三等_機械工程：熱工學#42154

科目：熱工學 | 年份：101年 | 選擇題數：0 | 申論題數：10

試卷資訊

所屬科目：熱工學

選擇題 (0)

申論題 (10)

⑴請繪出其 T-S 圖，並說明循環的所有過程。（10 分） V V
【已刪除】 ⑵當比熱比 k 為常數時，若以理想氣體來進行卡諾循環，證明 。（10 分）
⑶處在何狀況下的氣體，其行為接近理想氣體？（5 分）
⑴氣體動力循環分析中常用空氣標準假設（air standard assumptions），請解釋此假 設。（5 分）
⑵繪出狄塞爾循環 P-V 圖，並搭配圖說明各理想過程。（10 分）
⑶使用空氣標準假設，求出柴油引擎在加熱結束後的溫度（K）及循環的熱效率（%）。 （10 分） [空氣性質：氣體常數R＝0.287 kJ/kg‧K，等壓比熱Cp＝1.005 kJ/kg‧K，等容比 熱Cv＝0.718 kJ/kg‧K，比熱比k＝1.4]
⑴請繪出此引擎的理想循環 T-S 圖，搭配圖說明各過程。（10 分）
⑵實際循環中壓縮機及渦輪機的等熵效率皆為 80%時，使用空氣標準假設，求出壓 縮機及渦輪機各別出口溫度（K），以及所需的輸入熱量（kJ/kg）。（15 分） [氦氣性質：等壓比熱Cp＝5.1926 kJ/kg‧K，比熱比k＝1.667]
⑴有一 2000 kW 之柴油引擎發電機，平時以 80%的速度運轉，當燃料進入柴油發電 機燃燒後一部分能量轉為發電用，另一部分以廢熱的形式排放至大氣中，其所排 放的廢熱，分別為引擎排放的廢氣 360℃，質量流率 16,000 kg/hr 和引擎的冷卻水 75℃，體積流率 75 CMH，假設廢氣入口溫度為 35℃，冷卻水入口溫度為 42℃， 試求柴油引擎產生之總功率（kw）及熱效率（%）。（10 分） [廢氣Cp＝1.1 kJ/ kg‧K；水Cp＝4.18 kJ/ kg‧K，ρ＝982 kg/m3]
⑵承上題，某一有機朗肯循環 ORC，採用工作流體 R245fa，其機體溫度控制在 108℃、壓力控制在 1.5 MPa，ORC 之熱效率可達到 16%，若將此系統裝置於上 述之柴油發電機，透過熱交換器進行廢熱回收發電，假設熱交換器之效率為 70%， 試求可回收多少功率之廢熱（kw），及可提升之柴油發電機效率（%）。（15 分）