107年 - 107 高等考試_三級_化學工程：輸送現象與單元操作#70724

科目：輸送現象與單元操作 | 年份：107年 | 選擇題數：0 | 申論題數：10

試卷資訊

所屬科目：輸送現象與單元操作

選擇題 (0)

申論題 (10)

⑴請求解體積流率（volumetric flow rate）Q。（15 分）

⑵請求解泛寧摩擦係數（Fanning friction factor）f 與雷諾數（Reynolds number）Re 間之關係式。（10 分）

⑶上述所得摩擦係數 f 與雷諾數 Re 間之關係式，是否適用於非圓形管內層流之流動？並請解釋其理由。（4 分）

【已刪除】

⑷對於平滑圓管之紊流（turbulent flow）而言， phpOsxuxu 。請問此公式是否適用於非圓形管內紊流之流動？並請解釋其理由。（4 分）

⑸如上述層流或紊流之摩擦係數公式可適用於非圓形管內之流動，此時雷諾數 Re 之直徑應如何定義？（5 分）

二、使用一泵將 25℃之水從位於地平面之蓄水池輸送至高處之吸收塔，水流量為 9 m³/h，水之密度為 998 kg/m³。水管出口高於地平面 5 m。從蓄水池至水管出口之 50-mm 水管的摩擦損耗（friction loss）共為 2.5 J/kg。假如泵只能輸出 0.1 kW 的功率，蓄水池的水面須維持在何高度？（20 分）

⑴輸送河流水共用到兩條各長 2,500 ft 的 30-inch 圓管，流量各為 20,000 gal/min。管路之摩擦損耗（friction loss）相當於 15 ft 水柱。如泵效率（efficiency）為 85%，所需之泵功率（power）為多少馬力（horsepower）？（15 分）

⑵日間回流如流量相同，渦輪效率為 85%，渦輪產生之功率為多少馬力？（5 分）

⑶此水力儲能系統之總效率（overall efficiency）為何？（2 分）

四、一逆向流（counterflow）之熱交換器中，熱流從 120℃降溫為 40℃，冷流從 20℃增溫為 60℃。如熱交換器以同向流（parallel flow）操作，熱流及冷流之出口溫各為多少？（20 分）