课程名称︰流体机械 课程性质︰选修 课程教师︰陈希立 开课学院：工学院 开课系所︰机械工程学系 考试日期（年月日）︰106/6/20 考试时限（分钟）：180min 试题 : 一、问答题 25% 1.请列举空调系统可能伴随的噪音问题（至少列举５个，惟此题需以中文说明作答，非外 籍生以外文作答斟酌扣分）10% http://i.imgur.com/a/QOdysy.png 2.一轴流压缩机的转动叶片与外壳之间有一间隙，说明该间隙对流场与性能的影响。（至 少列出３点可能的影响）15% http://i.imgur.com/a/c8eJy.png 二、计算题 75% 1.如下图所示，目前在宜兰有一冲击式地热发电厂，准备要增设真空冷凝系统来增强其发 电量，而面临选择合适的真空泵。涡轮室加上冷凝器共有3.5m^3的空间，起始时为1013 mbar，必须先於半小时内抽到123mbar。之後开阀引地热温泉水进入，约有6000kg/h的 1013mbar蒸汽进入涡轮室中推动涡轮机，涡轮室和冷凝器空间必须维持123mbar，以维 持发电效能。周边焊接处的空气泄漏进入量约为10hg/hr，试问应选多少m^3/h的真空 泵？ 20% http://i.imgur.com/a/jebHN.png 2.该地热发电厂之发电冷凝後尾水水温为50度，密度为988kg/m^3，欲泵送到隔壁温泉游 乐区，选择所需扬程为58m，传输水量100m^3/h，泵泄漏率ΔQ=0.03Q的离心泵，其操作 转速1800rpm，泵的轴动力为19.5kW，机械效率为95%，试求： (a)泵的水动力（Hydraulic Power）4% (b)泵的总效率 4% (c)容积效率 4% (d)水力效率 3% 3.在兰阳溪有一支流，长年水量稳定充足，水温约恒为20度（水20度饱和蒸气压为2.352 kPa），近期宜兰县政府为发展再生能源，决定装设一法兰西型水轮机，装设位置有效 落差为Ｈ为40m，叶轮设计转速为300rpm，叶轮入口圆周速度u1为0.9*sqrt(2gH)，水流 在叶轮入口处之径向速度分量为0.27*sqrt(2gH)，水利效率η_h=85%，若水沿叶轮轴向 流出，旋转速度分量为零，当排水面压力为 P_a=101.3kPa，装设前模型试验已知该水 轮机在有效落差为10m，装设位於高於排水面6m时会发生孔蚀现象。试设计： (a)导叶片之角度α_1 5% (b)叶轮之入口角度β_1 5% (c)此法兰西型水轮机装设高度与排水面距离应有何限制，才能避免孔蚀现象 5% http://i.imgur.com/a/U0yqR.png 4.发电机现场有一正排量型压缩机，用於喷射器辅助抽真空用，能将1kgf/cm^2的空气压 缩到10kgf/cm^2，其余隙容积ε=0.03，气体用多变系数n=1.4，试求此压缩机体积效 率？ 10% http://i.imgur.com/a/FE7TV.png 5.一鼓风机以每分钟1750转（rpm）旋转，空气以垂直鼓风机叶轮叶片进入，而後以40度 角流出（α_2=40度），如下图所示。叶轮入口半径r_1为4cm，流道宽度b_1为5.2cm。 叶轮出口半径r_2为8cm，流道宽度b_2为2.3cm，空气体积流率为0.13m^3/s。假设效率 为100%，计算此鼓风机所能产生之净扬程（以水柱高mm表示，5%）以及所需之制动马力 （brake horse power）（以W表示，10%）。（空气之密度为1.2kg/m^3，水之密度为 1000kg/m^3） http://i.imgur.com/a/VO3do.png --

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