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96年 - 96 地方政府特種考試_三等_化學工程：輸送現象與單元操作#36304

科目：輸送現象與單元操作 | 年份：96年 | 選擇題數：0 | 申論題數：9

試卷資訊

所屬科目：輸送現象與單元操作

選擇題 (0)

申論題 (9)

⑴定義：流體流過一球表面（直徑為 D）之拖曳係數（Drag coefficient）
⑵賓漢塑膠流體（Bingham-plastic fluid）
⑶馬夫力板效率（Murphree plate efficiency）
⑷最小回流比（Minimum reflux ratio, Rm）
二、現有一套管式熱交換系統，內鋼管直徑為 25 mm，外鋼管直徑為 35 mm。甲醇於套 管之內管內流動；而水則於環管的空隙間流動以冷卻內管之甲醇。試求基於外管面 積之總熱傳係數為若干 W/m2 ·K？（20 分） 注意：⑴水與甲醇之熱傳薄膜係數分別為 1500 W/m2 ·K 與 900 W/m2 ·K ⑵水與甲醇之積垢因數（fouling factor）分別為 2500 W/m2 ·K 與 5000 W/m2 ·K ⑶鋼管之熱傳導係數為 55 W/m·K
⑴若忽略管中之摩擦損失，估算出口處水之初始流速為若干 m/s？ （5 分）
⑵若考慮管中之摩擦損失，估算出口處水之初始流速為若干 m/s？（15 分） 注意：⑴ 25℃時水之密度為 1000 kg/m3 ，黏度為 1×10-3 N·s /m2 ⑵泛寧摩擦係數（Fanning’s friction factor）：層流：f = 16/Re 紊流：f = 0.046 Re -0.2 其中 Re為雷諾數（Reynolds number）
四、兩片長與寬非常大的平行板（在 x－z 平面上），中間夾有一流體，且板間距離為 0.5 cm。若對上層板施予一固定力，使上層板維持以比下層板快 30 cm/s 之等速度 往 x 方向移動。試由殼均衡（shell balance）開始推導，求出於穩定狀態（steady state）時之剪切應力（τyx，shear stress）為若干 N/m2 ？（20 分） 注意：中間所夾流體為乙醇，273 K 時之黏度為 1.77 cp。
五、一槽中裝有深度為 δ 之液體 B 吸收介質（槽底部之位置可視為 z = δ）。槽上方混 合氣體中之 A 成分可溶於 B 液體中，且與 B 在液相中進行不可逆之化學反應： A + B→AB，其反應速率式可表示為－RA = k CA。設液相中成分 A 之濃度極稀薄， 試推導出穩定狀態時成分 A 於槽中之濃度分布表示式。（20 分） 注意：⑴設已知成分 A 於液體表面（z = 0）之濃度為 CA0。 ⑵ DAB 為 A 成分於 B 液體介質中之擴散係數。