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熱工學
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105年 - 105 鐵路特種考試_高員三級_機械工程:熱工學#53485
> 申論題
題組內容
三、考慮一冷凍循環,冷媒(流率為 0.1 kg/s)以過熱蒸氣狀態(0.14 MPa, -20℃)進入 壓縮機,離開壓縮機時冷媒狀態為 0.8 MPa, 50℃,接著進入凝結器冷卻至 0.8 MPa, 26℃,再接續膨脹閥(expansion valve)降壓至 0.14 MPa。不考慮連接管接件的壓損 (pressure drops)和熱損(heat losses),利用下表所示熱力性質,請回答下列問題:
⑶計算壓縮機的絕熱效率(adiabatic efficiency)。(5 分)
相關申論題
⑴利用 T-s 圖分別標示此一循環的各狀態位置(編號 1 至 11)。(15 分)
#196312
⑵分別列出幫浦 I(WI)和幫浦 II(WII)功率及製程加熱率(Q)的計算式。(5 分)
#196313
⑶同時考慮製程加熱和渦輪機作功,列出此一循環的利用因子(utilization factor)(ε) 的計算式。(5 分)
#196314
⑷列出最大製程加熱率(Qmax)和其對應的利用因子的計算式。(5 分)
#196315
⑸若不考慮製程加熱,列出此一循環的利用因子的計算式。(5 分) 上述問題作答所需熱力性質之表示方式:以狀態 2 為例,狀態 2 之流率為 m2 (kg/s)、 壓力為 P2(kPa)、比容為 v2(m3 /kg)、焓值為 h2(kJ/kg)、熵值為 s2(kJ/kg K)。幫 浦功率可表為 W(kW)、製程加熱率則表為 Q(kW),其餘依此類推。
#196316
⑴利用 T-s 圖標示此一循環的各狀態位置。(10 分)
#196318
⑵計算壓縮機的輸入功率和蒸發器(evaporator)的吸熱率。(5 分)
#196319
⑷計算此一循環的性能係數(coefficient of performance, COP)。(5 分)
#196321
四、請說明四行程汽油引擎的四個行程(stroke)和空氣標準鄂圖循環(simple air-standard Otto cycle)的四個過程(process),並比較說明上述四個行程和四個過程的相關性。 (20 分)
#196322
四、空氣進入一噴嘴,入口溫度 600 K、壓力 160 kPa、速度 50 m/s,出口壓力為 100 kPa。此噴嘴之等熵效率(isentropic efficiency)為 70%,求1.出口速度,2.出口溫度。(空氣之比熱 cp = 1.051 kJ/kg●K,比熱比 k = 1.376)(25 分)
#555837
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