加載中. ..
PDF
1
0
8
年特種考試地方政府公務人員考試試題
等 別：三等考試
類 科：化學工程
科 目：輸送現象與單元操作
考試時間：2小時 座號：
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
本科目得以本國文字或英文作答。
代號：
34370
頁次：
2
－
1
一、試問皮托管（pitot tube）可以直接測量流體之體積流率嗎？如可以，
原理為何？如否，如何以皮托管間接求得流體之體積流率？（10 分）
二、半無限大（semi-infinite）之流體，y= 0 至y=∞，位於原為靜止之平板上
（y= 0），時間
0
=
t
時，平板以
V
的速度水平運動（
x
-方向運動），請求解
此邊界層（boundary layer）問題之流場：
22 // yvtv xx ∂∂=∂∂
ν
, I.C. 0
=
x
vat
0
≤
t
,
B.C. Vvx
=
at
0
=
y
,0
=
x
vat
∞
=
y
其中ν為動黏度（kinematic viscosity）。請以變數轉換 ty
ν
η
4/=求解
流場。（25 分）
三、一圓管外面包覆兩層熱絕緣層，圓管之內外半徑分別為 0
r及
1
r。第一層
（內層）熱絕緣層之外半徑為
2
r；第二層（外層）熱絕緣層之外半徑為 3
r。
圓管、第一層及第二層熱絕緣層之熱傳導度（thermal conductivity）分別
為k0、k1及k2。管內及管外流體分別保持在 a
T及b
T的溫度。管子與管內
流體間之熱傳係數（heat transfer coefficient）為 i
h；管子與管外流體間之
熱傳係數為 o
h。請導出計算“基於外管壁面積之總熱傳係數”（overall
heat transfer coefficient based on the outer surface）o
U之公式及總熱傳量
Q
之公式。（25 分）
四、利用填充塔以水吸收一可溶性氣體，平衡關係式可表示為 ye=0.06xe，其
中ye為可溶性氣體在氣相之莫耳分率（mole fraction），xe為該成份在
液相之莫耳分率。填充塔兩端之條件如下：在塔頂（bed top），x= 0，
y= 0.001；在塔底（bed bottom），x= 0.08，y= 0.009。如基於液膜之傳遞
單位高度（height of a transfer unit）Hx= 0.24 m，基於氣膜之傳遞單位高度
Hy= 0.36 m，則填充塔之高度為何？（20 分）
代號：
34370
頁次：
2
－
2
五、水流經一8英吋鋼管之平均流速為6 ft/s。此鋼管在下游處分接至一8英吋
主管及一2英吋旁管（bypass）。在此分接段（bypassed section）內，8英吋
主管之長度為 16 ft，2英吋旁管之相當管長為 22 ft。水之密度為 1g/cm
（= 62.4 lb/ft），黏度（viscosity）為 1 cp。入口及出口處之摩擦損失可
忽略。鋼管之粗糙度（roughness）為 0.00015 ft。請問流經 2英吋旁管之
水流量占全部流量之比率為多少？1 ft = 12 in.，1 in. = 2.54 cm。（20 分）