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輸送現象與單元操作
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107年 - 107 高等考試_三級_化學工程:輸送現象與單元操作#70724
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題組內容
一、一牛頓流體(Newtonian fluid)以層流(laminar flow)流經長度為 L、半徑為 R 之水 平圓管。流體之密度 ρ 及黏度 μ 皆為定值。進出口壓力差為ΔP。
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)
其他申論題
三、第四代 LTE 行動通信標準之上行(Uplink)採用單載波分頻多重接取(SC-FDMA, Single-Carrier Frequency-Division Multiple Access)傳輸技術,請詳述其原理。相較於 正交分頻多工(OFDMA, Orthogonal Frequency Division Multiple Access)傳輸技術之 最大優點為具有較小的峰值與均值比(PAPR, Peak to Average Power Ratio),請詳細 解釋為何其可達成此優勢。 (20 分)
#283350
四、請詳細解出如下位元錯誤率之問題:假設有一二元相位偏移調變(Binary Phase Shift Keying, BPSK)信號通過一資料鏈(Link)後之位元錯誤率為 p,若其再經過具有同 樣位元錯誤率的資料鏈後(也就是此資料經過兩個相同錯誤率的資料鏈) ,整體位元 錯誤率為何?又若此 BPSK 信號經過 3 個相同位元錯誤率的資料鏈後,整體 3 個串 接資料鏈造成的位元錯誤率為何?(20 分)
#283351
五、請闡明 IEEE 802.11 WiFi 無線區域網路標準之“避免碰撞式之載波感測多重接取 (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/CA)”通訊協定其基 本原理。其與 IEEE 802.3 有線乙太網路之“碰撞偵測式之載波感測多重接取(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, CSMA/CD)”通訊協定之主要差異為何 及為何有此差異設計之考量?(20 分)
#283352
⑴請求解體積流率(volumetric flow rate)Q。(15 分)
#283353
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)
#283355
【已刪除】 ⑷對於平滑圓管之紊流(turbulent flow)而言,。 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)
#283356
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)
#283357
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)
#283358
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)
#283359
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)
#283360