化學工程 101 年化工機械概要考古題

流體在圓管中流動，有所謂的層流（laminar flow）與擾流（turbulent flow）發生， 請說明以上兩者的物理現象，又通常以何種無因次群（dimensionless group）為指標 來判別層流或擾流？請詳細說明。（15 分）

請比較孔口流量計（orifice meter）與文氏流量計（Venturi meter）的優缺點。（10 分）

請問熱傳導（heat conduction）時，熱的傳送速率（heat transfer rate）與溫度差和距 離的關係如何？又固體、液體和氣體，它們的熱傳導係數（thermal conductivity）由 大到小排序如何？（10 分）

請說明蒸發（evaporation）操作與蒸餾（distillation）操作在原理上有何不同？（15 分）

請說明下列化工機械的功能與應用原理： ㈠涼水塔（cooling tower）。（5 分） ㈡旋風分離機（cyclone separator）。（5 分） 六、有一輸送熱媒的管子，其外直徑為0.2 m，在管外舖上厚0.05 m 的熱絕緣材料 （熱傳導係數為0.08 W/(mK)）。若熱絕緣材料表面的溫度為35℃，每1 m 管子 的熱散失量為35.0 W/m，請計算熱媒管與熱絕緣材料之間的溫度為多少℃？ （ln( ）（20 分） 七、有一精餾塔用來分離醋酸和水。精餾塔的進料速率為2000 kg/s，進料組成為含醋酸 15%，其餘皆為水。若塔頂產品的出料速率為200 kg/s，含有60%的醋酸。請問塔 底產品的出料速率為多少kg/s？又含有多少%的醋酸？（20 分）