109年 - 109 經濟部所屬事業機構_新進職員甄試_化工製程：1.單元操作 2.輸送現象#92836

科目：國營事業◆1.單元操作 2.輸送現象 | 年份：109年 | 選擇題數：0 | 申論題數：17

試卷資訊

所屬科目：國營事業◆1.單元操作 2.輸送現象

選擇題 (0)

申論題 (17)

一、有一比重為 0.85，黏度為 1.0 poise 之液體，在一內直徑為 100 mm，長 300 m 的水平圓管內流動。如果流率為 30 m3/hr，不考慮摩擦損耗的問題，則其壓力降應為多少kggf /m² (計算至整數，以下四捨五入) (gg = 9.8 m/ssc² ；ggc = 9.8(kk ∙ m)/(kggf ∙ see² ) ；kgf = 3.1416 )？

(一)以 B 材料為內層或外層，何者熱損失較小(已知????(3.5/2.5) = 0.3365；ln(4.5/3.5) = 0.2513； ln(4.5/2.5) = 0.5878 )？

(二)承(一)較好的絕熱方式相對於較差的絕熱方式，請計算共減少多少熱損失百分比（計算至小數點後第 2 位，以下四捨五入）？

三、如【圖 1】所示觸媒表面附近氣體的擴散現象。成分Ａ經由薄膜(stagnant film)擴散進入觸媒表面，在觸媒表面立即發生反應轉變成產物 R，接著 R 擴散經薄膜而離開表面。在觸媒表面的反應式依 A→3R 進行，試推導成分 A 在薄膜內的濃度分布。假設系統的溫度與壓力維持不變。(δ：薄膜層【圖 1】厚度；X_A0：A 在 δ 層之莫耳分率)

(一)當泵入口、出口管線短，其高程差異、速度能差異及管線摩擦損失可以忽略下，求泵之效率(以百分比率表示，計算至小數點後第 1 位，以下四捨五入)？

(二)請計算本系統每輸送1bm (磅)水之摩擦損失多少(單位以ft．lbf/lbm表示，計算至小數點後第 1 位，以下四捨五入)？

(一)若內壁溫度為 1800 ℉，外壁溫度為 100 ℉。試求該火爐單位面積之熱損失(heat loss)速 Btu 率(表示，計算至整數，以下四捨五入)。

(二)承(一)： Btu (1)若可允許之熱損失(heat loss)速率為300 ，則外層絕熱磚之厚度至少應改為多少(ft) (計算至小數點後第 2 位，以下四捨五入)？

(2)承(1)此時兩磚介面的溫度是多少(℉) (計算至整數，以下四捨五入)？

(一)如要設計最大流量 50 m³ /hr 時，U 型壓力計水銀柱高讀值 Rm 是 1250 mm，此銳口流量計孔口直徑(bore size)應為多少(以 mm 表示，計算至小數點後第 1 位，以下四捨五入)？ (提示：如在孔口處之流動雷諾數(Reynolds number)大於 50,000，銳孔流量計之孔口係數C₀ 以常數 0.61 計算)

(二)承(一)依上述孔口尺寸(bore size)製作、安裝，實際運作後，U 型壓力計水銀柱高讀值是 50 mm(Rm)，請計算 15.6℃水流經圓管中之實際流量應為多少m³ /ℎr (計算至整數，以下四捨五入)？

(提示：流動雷諾數(Reynolds number)大於 50,000，銳孔流量計之孔口係數C₀ 以常數 0.61 計算)

(一)化工廠常用之鋼管(steel pipe)，依美國標準協會(American Standard Association)採用管號(schedule number)表示其厚度。管號之定義為何？

(二)祛水器(steam trap)的功用為何？

(三)冷卻器(cooler)和冷凝器(condenser)功能有何不同？

(1)何謂水力半徑，r_ℎ ？

(2)何謂相當直徑，D_e ？

(3)有一雙套管，其內管外徑為 D1，外套管之內徑為 D₂，試計算流體流經環隙間 (annular space)時之水力半徑r_ℎ 和相當直徑D_e為何？